Пенополистирол: различия между версиями
[отпатрулированная версия] | [непроверенная версия] |
Исправление орфографии Метки: через визуальный редактор с мобильного устройства из мобильной версии Задача для новичков Задача для новичков: корректура |
|||
(не показаны 672 промежуточные версии, сделанные более чем 100 участниками) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
[[Файл:Schaumpolystyrol.jpg|мини|Пенополистирол Суспензионный Беспрессовый Самозатухающий (ПСБ-С) на срезе (EPS)]] |
|||
{{викифицировать}}{{чистить}}{{нейтральность}} |
|||
[[Файл:Styropor in Mikroskop mit Polfilter.jpg|мини|Структура пенополистирола при большом увеличении]] |
|||
'''Пе́нополистиро́л''' представляет собой газонаполненный материал, получаемый из [[полистирол]]а и его производных, а также из [[Сополимеры|сополимеров]] [[стирол]]а. Пенополистирол является широко распространённой разновидностью [[пенопласт|пенопласта]], таковым обычно и называется в обиходе. Обычная технология получения пенополистирола связана с первоначальным заполнением [[Грануляционная ткань|гранул]] стирола газом, который растворяют в полимерной массе. В дальнейшем производится нагрев массы паром. В процессе этого происходит многократное увеличение исходных гранул в объёме, пока они не занимают всю блок-форму и не спекаются между собой. В традиционном пенополистироле используются хорошо растворимый в стироле [[природный газ]] для заполнения гранул, в пожаростойких вариантах пенополистирола гранулы наполнены [[Углекислый газ|углекислым газом]]<ref>{{книга |автор = Кабанов В. А. и др.|часть = т. 2. Л - Полинозные волокна|заглавие = [[Энциклопедия полимеров]]|оригинал = |ссылка = |ответственный = |издание = |место = М.|издательство = Советская Энциклопедия|год = 1974|том = |страницы = |страниц = 1032|серия = |isbn = |тираж = 35000}}</ref>. Также существует непопулярная технология получения [[вакуум]]ного пенополистирола, в котором отсутствует какой-либо из газов. |
|||
[[Файл:Styropor in Mikroskop mit Polfilter.jpg|250px|thumb|Структура пенополистирола при большом увеличении]] |
|||
'''Пенополистирол''' — лёгкий газонаполненный материал класса пенопластмасс на основе [[полистирол]]а, его производных (''полимонохлорстирол'', ''полидихлорстирол'') или [[сополимер]]ов стирола с ''[[акрилонитрил]]ом'' и ''[[бутадиен]]ом''.<ref>Пенополистирол. [http://www.ximicat.com/ebook.php?file=en_polimer_2.djvu&page=158 Энциклопедия полимеров. Том 2 (Л-Полинозные волокна)] Под ред. В. А. Кабанова. Справочник: в 3-х т. — М., «Советская энциклопедия», 1974. с.563-564</ref> |
|||
== История == |
== История производства пенополистирола == |
||
Первый пенополистирол был изготовлен во [[Франция|Франции]] в 1928 г.<ref>Патент Франции № 668142 (Chem. Abs, 24, 1477, 1930).</ref>. Промышленное производство пенополистирола началось в 1937 в [[Германия|Германии]]<ref>Патент Германии № 644102 (Chem. Abs, 31, 5483, 1937)</ref>. В [[Союз Советских Социалистических Республик|СССР]] производство пенополистирола (марки ПС-1) было освоено в 1939 г.<ref>Берлин А. Ан. Основы производства газонаполненных пластмасс и эластомеров. — М.: Госхимиздат, 1956.</ref>, марок ПС-2 и ПС-4 — в 1946 г.<ref>Чухланов В. Ю., Панов Ю. Т., Синявин А. В., Ермолаева Е. В. Газонаполненные пластмассы. Учебное пособие. — Владимир: Издательство Владимирского госуниверситета, 2007.</ref>, марки ПСБ — в 1958 г.<ref>Кержковская Е. М. Свойства и применение пенопласта ПС-Б. — Л: ЛДНТП, 1960.</ref> В 1961 году в СССР была освоена технология производства самозатухающего пенополистирола (ПСБ-С)<ref>Андрианов Р. А. Новые марки пенополистирола. Промышленность строительных материалов Москвы. - |
|||
Выпуск № 11. — М.: Главмоспромстройматериалы, 1962.</ref>. Для строительных целей пенополистирол марки ПСБ начали выпускать в 1959 г. на мытищинском комбинате «Стройпластмасс». |
|||
== Состав пенополистирола == |
|||
Способ получения пенополистирола был впервые предложен в 1928 г.,<ref>Патент Франции № 668142 (Chem. Abs, 24, 1477, 1930)</ref> а его промышленное производство начато в 1937 г.<ref>Патент Германии № 644102 (Chem. Abs, 31, 5483, 1937)</ref> С тех пор производство пенополистирола неуклонно развивается и совершенствуется. В силу национальных различий формирования химической промышленности в разных странах отдают предпочтения тем или иным способам производства пенополистирола. В настоящий момент пенополистирол производят по следующим основным способам: |
|||
Для получения пенополистирола чаще всего применяется полистирол. Другим сырьём служат полимонохлорстирол, полидихлорстирол, а также сополимеры стирола с другими мономерами: [[акрилонитрил]]ом и [[бутадиен]]ом. В качестве вспенивающих агентов служат легкокипящие углеводороды ([[пентан]], [[изопентан]], [[петролейный эфир]], [[дихлорметан]]) или газообразователи ([[диаминобензол]], [[нитрат аммония]], [[азобисизобутиронитрил]]). Кроме того, в состав пенополистирольных плит входят [[антипирен]]ы (класс горючести Г1), красители, пластификаторы и различные наполнители. |
|||
* Прессовый пенополистирол (''производится во множестве стран под разными торговыми марками'',<ref>Зарубежные промышленные полимерные материалы и их компоненты. Справочник. -М., «Издательство АН СССР», 1963</ref> отечественные аналоги — ПС-1, ПС-4) |
|||
* EPS (Expand Poly Styrene) — беспрессовый пенополистирол (''изобретен [[BASF]] в 1951 г. выпускается под маркой [[Styropor]]®, отечественные аналоги — ПСБ ('''П'''енополистирол '''С'''успензионный '''Б'''еспрессовый), ПСБ-С ('''П'''енополистирол '''С'''успензионный '''Б'''еспрессовый '''С'''амозатухающий'') |
|||
* XPS (Extrusion Poly Styrene) — [[Экструзионный пенополистирол ]] (''Styrodur® — производитель BASF, отечественные аналоги ЭППС — Пеноплэкс, ТЕХНОНИКОЛЬ XPS) |
|||
* Автоклавный пенополистирол (''STYROFOAM® — производитель The Dow Chemical Company (США), отечественных аналогов нет'') |
|||
* Автоклавно-экструзионный пенополистирол<ref>Патент ФРГ № 92606 от 07.04.55</ref> (''отечественных аналогов нет'') |
|||
== Способы получения == |
|||
По своим физико-механическим и эксплуатационным свойствам все эти разновидности пенополистирола настолько различны, что имеет смысл говорить о совершенно самостоятельных разновидностях ячеистых пластмасс, хоть и изготовленных из одного исходного полимера — полистирола. |
|||
Значительная доля получаемого пенополистирола производится вспениванием материала парами низкокипящих жидкостей. Для этого используется процесс суспензионной полимеризации в присутствии жидкости, которая способна растворяться в исходном стироле и нерастворима в полистироле, например, пентана, изопентана и их смеси. При этом образуются гранулы, в которых легкокипящая жидкость равномерно распределена в полистироле. Далее эти гранулы подвергают нагреванию паром, водой или воздухом, в результате чего они значительно увеличиваются в размерах — в 10-30 раз. Получившиеся объёмные гранулы спекают с одновременным формованием изделий. |
|||
== Свойства пенополистирола == |
|||
В СССР было широко развито производство пенополистирола. В 1939 г. начато промышленное производство пенополистирола по прессовому методу (ПС-1).<ref>[http://www.allbeton.ru/forum/post75881.html#p75881 Берлин А.Ан. Основы производства газонаполненных пластмасс и эластомеров.] -М., Госхимиздат, 1954</ref> в 1958 г. освоено производство беспрессового пенополистирола (ПСБ)<ref>Кержковская Е. М. Свойства и применение пенопласта ПС-Б. -Л, ЛДНТП, 1960</ref> В 1946 г. советскими учеными под руководством А.Ан. Берлина разработана технология двухстадийного способа производства прессового пенополистирола (ПС-2, ПС-4), внедренная в 1953 г. на Владимирском химическом заводе.<ref name="Чухланов">[http://www.allbeton.ru/forum/topic15503.html Чухланов В. Ю., Панов Ю. Т., Синявин А. В., Ермолаева Е. В. Газонаполненные пластмассы.] Учебное пособие. — Владимир, Издательство Владимирского госуниверситета. 2007 г.</ref> |
|||
[[Файл:Struct-pps2.jpg|мини|Высококачественный пенополистирол: материал с равномерно расположенными гранулами одинакового размера]] |
|||
[[Файл:Некачественный псб.jpg|мини|Низкокачественный пенополистирол типа ПСБ: излом идёт по зоне контакта шариков разного размера]] |
|||
Пенополистирол, который был получен методом вспенивания легкокипящей жидкости, представляет собой материал, состоящий из тонкоячеистых гранул, спекшихся между собой. Внутри гранул пенополистирола есть микропоры, между гранулами — пустоты. Механические свойства материала определяются его кажущейся плотностью: чем она выше, тем больше прочность и ниже водопоглощение, гигроскопичность, паро- и воздухопроницаемость. |
|||
В 1961 в СССР была освоена технология производства самозатухающего пенополистирола (ПСБ-С).<ref>Андрианов Р. А. Новые марки пенополистирола. Промышленность строительных материалов Москвы. Выпуск № 11, -М., «Главмоспромстройматериалы», 1962</ref> |
|||
Для строительных целей пенополистирол марки ПСБ начали выпускать в 1959 г. на мытищинском комбинате «Стройпластмасс». |
|||
== |
== Основные виды производимого пенополистирола == |
||
* '''Беспрессовый пенополистирол''': EPS (Expanded Polystyrene); ПСБ (Пенополистирол суспензионный беспрессовый); ПСБ-С (Пенополистирол суспензионный беспрессовый самозатухающий). Изобретён BASF в 1951 г. |
|||
* '''[[Экструзионный пенополистирол|Экструдированный пенополистирол]]''': XPS (Extruded Polystyrene); Экстрол, Пеноплэкс, Стирэкс, Техноплекс, Технониколь, URSA XPS |
|||
* '''Прессовый пенополистирол''': различные зарубежные марки; ПС-1; ПС-4 |
|||
* '''Автоклавный пенополистирол''': Styrofoam ([[Dow Chemical]]) |
|||
* '''Автоклавно-экструзионный пенополистирол'''<ref>Патент ФРГ № 92606 от 07.04.1955.</ref> |
|||
== Применение == |
|||
Благодаря своим теплоизолирующим и прочностным свойствам, невысокой стоимости, удобству и простоте обработки используется во многих областях деятельности — это упаковка товаров и различного оборудования; одноразовая посуда; упаковочная и изотермическая тара для продуктов питания; энергопоглощающие элементы в автомобилестроении{{нет АИ|31|01|2011}}; средства для придания положительной плавучести на воде; вспомогательный материал для различного моделирования<ref>http://hobby-live.ru/Content/models/ship/podlodka.html Модель подводной лодки из пенополистирола</ref>; изготовление рекламных элементов<ref>http://penotech.ru/</ref> <ref>http://www.rpk-pchely.ru/index.php/Services/Naruzhnaya-reklama?print=1&tmpl=component</ref>; литьевых моделей<ref>[http://www.allbeton.ru/library/library_list/&action=show_list&file=%D0%BB%D0%B8%D1%82%D1%8C%D0%B5%20%D0%BF%D0%BE%20%D0%B2%D1%8B%D0%B6%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D0%B5%D0%BC%D1%8B%D0%BC%20%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8F%D0%BC%20%28%D0%B3%D1%80%D0%B8%D0%B3%D0%BE%D1%80%D1%8C%D0%B5%D0%B2%29.pdf Григорьев В. М. Литье по выжигаемым моделям.] Учебное пособие. — Хабаровск, Издательство ХГТУ, 2002 г.</ref>. Пенополистирол так же активно используется в сельском хозяйстве. Например, в [[пчеловодство|пчеловодстве]]<ref>http://www.youtube.com/watch?v=zpuhL-YBx9w Пенопласт — уютный дом для пчел</ref>. |
|||
[[Файл:Beef yakiniku don for takeout by jetalone.jpg|мини|Одноразовая термопосуда из пенополистирола]] |
|||
Пенополистирол чаще всего используется как теплоизоляционный и конструкционный материал. Области его применения: строительство, вагоностроение, судостроение, авиастроение. Довольно большое количество пенополистирола применяется как упаковочный и электроизоляционный материал. |
|||
* В военной промышленности — как утеплитель; в системах индивидуальной защиты военнослужащих; как амортизатор в шлемах. |
|||
* В производстве бытовых холодильников как теплоизолятор (в СССР это серийно производившиеся холодильники «Ярна-3», «Ярна-4», «Визма», «Смоленск» и «Арагац-71») до начала 1960-х гг., когда пенополистирол был вытеснен [[пенополиуретан]]ом. |
|||
* В производстве тары и одноразовой изотермической упаковки для замороженных продуктов<ref>[http://sunnyvale.ca.gov/Portals/0/Sunnyvale/CouncilReports/2012/12-293.pdf Discussion and Possible Action Regarding a Ban of the Use of Expanded Polystyrene (EPS) Food Containers (Study Issue)] {{Wayback|url=http://sunnyvale.ca.gov/Portals/0/Sunnyvale/CouncilReports/2012/12-293.pdf |date=20150924000508 }} // December 18, 2012.</ref><ref>[http://www.ci.la.ca.us/san/solid_resources/recycling/CityStaff/PDF/2008/Plastics_Report.pdf POLICY TOOLS FOR REDUCING IMPACT OF SINGLE-USE, CARRYOUT PLASTIC BAGS AND EPS FOOD PACKAGING]{{Недоступная ссылка|date=Май 2019 |bot=InternetArchiveBot }}//Final Report June 2, 2008</ref><ref>[http://scholarworks.sjsu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1265&context=etd_projects Nguyen L. An Assessment of Policies on Polystyrene Food Ware Bans.] {{Wayback|url=http://scholarworks.sjsu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1265&context=etd_projects |date=20140717190509 }}// San Jose State University 10.01/2012</ref><ref>{{Cite web |url=http://www.capitol.hawaii.gov/session2013/Testimony/SB619_TESTIMONY_ENE-CPN_02-07-13.pdf |title=S8619 Prohibits food establishments from using expanded polystyrene foam disposable food service containers beginning 1/1/15. |access-date=2013-02-21 |archive-date=2020-11-29 |archive-url=https://web.archive.org/web/20201129191338/https://www.capitol.hawaii.gov/Session2013/Testimony/SB619_TESTIMONY_ENE-CPN_02-07-13.pdf |deadlink=no }}</ref> |
|||
* В строительстве зданий — применение пенополистирола в России в строительной отрасли регламентируется государственными стандартами<ref>ГОСТ 15588-2014 «Плиты пенополистирольные теплоизоляционные. Технические условия». Вступил в силу 01.07.2015</ref><ref>ГОСТ Р 53786-2010 «Системы фасадные теплоизоляционные композиционные с наружными штукатурными слоями. Термины и определения»</ref><ref>ГОСТ Р 53785-2010 «Системы фасадные теплоизоляционные композиционные с наружными штукатурными слоями. Классификация»</ref> и ограничивается использованием в качестве среднего слоя строительной ограждающей конструкции. Пенополистирол широко применяется для утепления фасадов (класс горючести Г1). Потенциально высокая пожароопасность этого материала требует обязательного проведения предварительных натурных испытаний<ref>{{Cite web |url=http://ru-stroy.info/base/datg/str-eewldt.htm |title=ПИСЬМО Госстроя РФ N 9-18/294, ГУГПС МВД РФ N 20/2.2/1756 от 18.06.1999 «ОБ УТЕПЛЕНИИ НАРУЖНЫХ СТЕН ЗДАНИЙ» |access-date=2011-02-07 |archive-date=2010-12-20 |archive-url=https://web.archive.org/web/20101220112136/http://ru-stroy.info/base/datg/str-eewldt.htm |deadlink=no }}</ref>. В августе 2014 года ФГБУ ВНИИПО МЧС России отметил<ref>Письмо ФГБУ ВНИИПО МЧС России от 07.08.2014 № 3550-13-2-02</ref>, что применение в конструкции СФТК («Системы фасадные теплоизоляционные композиционные») в качестве утеплителя (теплоизоляции) основной плоскости фасада плиточного пенополистирола (только тех марок, которые указаны в ТС), не являющегося материалом для отделки или облицовки внешних поверхностей наружных стен зданий и сооружений, противоречит требованиями Статьи 87, части 11 ФЗ № 123-ФЗ<ref>{{Cite web |url=http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=LAW;n=159028 |title=ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ О ТРЕБОВАНИЯХ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ от 22.07.2008 № 123-ФЗ |access-date=2014-10-17 |archive-date=2016-03-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160304102731/http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=LAW;n=159028 |deadlink=no }}</ref> и пункта 5.2.3 СП 2.13130.2012. В июле 2015 года вступил в силу современный ГОСТ 15588-2014 «Плиты пенополистирольные теплоизоляционные. Технические условия», указывающий на обязательное наличие в составе материала антипиреновых добавок, обеспечивающих пожаробезопасность (самозатухание, неспособность поддерживать самостоятельное горение) пенополистирольных плит при хранении и монтаже. |
|||
* С 1970-х гг. пенополистирол применяется при строительстве дорог, устройстве искусственных рельефов и насыпей, прокладке транспортных путей на территориях со слабыми грунтами, при защите дорог от промерзания, для снижения вертикальной нагрузки на конструкцию и в ряде других случаев. Наиболее активно используют пенополистирол в дорожном строительстве США, Япония, Финляндия и Норвегия<ref>{{Cite web |url=http://www.vegvesen.no/Fag/Publikasjoner/Publikasjoner/VD+rapport/_attachment/293184?_ts=134606a5708&fast_title=Ekspandert+polystyren+i+norsk+vegbygging++en+tilstandsunders%C3%B8kelse+av+tidlige+EPS-fyllinger.pdf |title=Бьорвика |access-date=2013-04-10 |archive-date=2015-04-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150410033545/http://www.vegvesen.no/Fag/Publikasjoner/Publikasjoner/VD+rapport/_attachment/293184?_ts=134606a5708&fast_title=Ekspandert+polystyren+i+norsk+vegbygging++en+tilstandsunders%C3%B8kelse+av+tidlige+EPS-fyllinger.pdf |deadlink=no }}</ref>. Требования и нормы ГОСТ к данному продукту в этих странах кардинально отличаются от Российских и стран СНГ. |
|||
* Служит материалом для производства детских игрушек, дизайнерской мебели и предметов интерьера<ref>{{Cite web |url=http://vsevdim.com.ua/articles/14/299/ |title=Дизайнерская мебель из пенопласта — конструктивная и доступная |accessdate=2014-10-20 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20131128075539/http://vsevdim.com.ua/articles/14/299/ |archivedate=2013-11-28 |deadlink=yes }}</ref>. Также служит материалом для создания объектов современного декоративно-прикладного и концептуального искусства<ref>{{Cite web |url=http://www.novate.ru/blogs/060708/9698/ |title=Роботы из пенополистирола |access-date=2014-10-20 |archive-date=2014-08-12 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140812050606/http://www.novate.ru/blogs/060708/9698/ |deadlink=no }}</ref>. |
|||
== Свойства пенополистирола == |
|||
===== Строительство ===== |
|||
=== Водопоглощение === |
|||
Применение вспененного пенополистирола в строительстве регламентирует ГОСТ 15588-86, который предписывает использовать вспененный пенополистирол «в качестве среднего слоя строительной ограждающей конструкции». |
|||
[[Файл:Пенополистирол коллония бактерий.jpg|мини|Колония бактерий на EPS]] |
|||
[[Файл:Применение пенополистирола на фасадах.jpg|thumb|Утепление фасада по кирпичу. Один из самых распространенных методов наружного утепления в Германии (более 200 млн.кв.м. утеплены таким способом).]] |
|||
Пенополистирол способен поглощать воду при непосредственном контакте<ref>Павлов В. А. Пенополистирол. — М.: «Химия», 1973.</ref>. Проникновение воды непосредственно в пластмассу составляет менее 0,25 мм за год<ref>Хренов А. Е. Миграция вредных примесей из полимерных материалов при возведении подземных сооружений и прокладке коммуникаций // Горный информационно-аналитический бюллетень. — № 7. — 2005.</ref>, поэтому водопоглощение пенополистирола зависит от его структурных особенностей, плотности, технологии изготовления и длительности периода водонасыщения. Водопоглощение экструзионного пенополистирола даже через 10 суток нахождения в воде не превышает 0,4 % (по объёму), что обусловливает его широкое применение как утеплителя для подземных и заглублённых сооружений (дороги, фундаменты)<ref>Егорова Е. И., Коптенармусов В. Б. Основы технологии полистирольных пластиков. — Санкт-Петербург: Химиздат, 2005.</ref>. |
|||
В течение более чем 40 лет вспененный пенополистирол активно применяется при утеплении фасадов как часть фасадных теплоизоляционных композиционных систем с наружным штукатурным слоем (сокр. СФТК (рус.), ETICS (англ.), WDVS (нем.). Применение таких систем изначально получило широкое распространение в [[Германия|Германии]], [[Австрия|Австрии]], [[Польша|Польше]] и [[Италия|Италии]], где такие системы позволили существенно снизить энергозатраты на отопление зданий. |
|||
Мартин Берниггер, архитектор Sunpor Kunstoff GemsBH: « Если раньше мы тратили 180 киловатт энергии, то теперь около 50»<ref name="youtube.com">[http://www.youtube.com/watch?v=ETIPuTNqXTE YouTube — Пенопласт на фасадах Австрии<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref>. |
|||
Фасадные системы с пенополистиролом сертифицированы и выпускаются известными строительными компаниями: [[Knauf|KNAUF]], [[Sto AG|STO]], Baumit, [[Saint-Gobain]] и др. |
|||
=== Паропроницаемость === |
|||
[[Файл:Качественный пенополистирол псб излом.jpg|thumb|Качественный пенополистирол типа ПСБ. В изломе — многогранники одинакового размера прочно соединённые друг с другом, местами разлом проходит по живому.]] |
|||
Пенополистирол является [[паропроницаемость|низкопаропроницаемым]] материалом<ref>{{Cite web |url=http://www.teplo-ppu.ru/index.php?id_page=36 |title=Таблица плотности, теплопроводности и паропроницаемости различных материалов<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2013-06-01 |archive-date=2013-05-08 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130508153728/http://www.teplo-ppu.ru/index.php?id_page=36 |deadlink=no }}</ref><ref>{{Cite web |url=http://my-answer.ru/mini-spravochnik-po-stroitelnym-materialam/paropronicaemost_plotnost_teploprovodnost_materialov |title=Таблица плотности, теплопроводности и паропроницаемости различных материалов : Ремонт и обустройство квартиры, строительство дома — мои ответы на вопросы<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2013-06-01 |archive-date=2013-12-31 |archive-url=https://web.archive.org/web/20131231093945/http://my-answer.ru/mini-spravochnik-po-stroitelnym-materialam/paropronicaemost_plotnost_teploprovodnost_materialov/ |deadlink=no }}</ref>. |
|||
[[Файл:Некачественный псб.jpg|thumb|Некачественный пенополистирол типа ПСБ. В изломе — округлые шарики разного размера. Разлом идет по зоне контакта между ними.]] |
|||
ГОСТ 15588-2014 устанавливает паропроницаемость не меньше 0,05 мг/мчПа. В реальности он зависим от плотности пенополистирола. Пенополисторол марки ПСБ-15 (ПСБ-С-15) имеет паропроницаемость 0.035 мг/(м•ч•Па), а ПСБ-35 как 0.03 мг/(м•ч•Па). В большинстве случаев это позволяет тепловой конструкции отводить влагу из нее осушаться при наличии пароизоляционной мембраны со стороны помещения, но каждая такая конкретная модель требует расчета на тепловом калькуляторе с моделированием увлажнения как SmartCalc или его аналог. |
|||
Широко применяется в качестве термоизоляции ([[теплопроводность]] 0,04 Вт/(м•K)) и шумоизоляции в строительстве, приборостроении, в качестве промышленной и потребительской упаковки.<br /> |
|||
Применяется в качестве термоизоляции почти во всех бытовых [[холодильник]]ах, кроме холодильников с термоизоляцией из [[пенополиуретан]]а. |
|||
[[Файл:Применение пенополистирола для теплоизоляции пола.jpg|thumb|Применение пенополистирола для теплоизоляции пола]] |
|||
В настоящее время ряд конструкций кровель по профилированному листу, а также по бетонному основанию с комбинированным утеплителем, успешно прошли огневые испытания в ВНИИПО и получили класс пожарной опасности К0.<ref>Заключение ФГУ ВНИИПО МЧС по оценке пределов огнестойкости и классов пожарной опасности конструкций совмещенных покрытий на основании стального профилированного листа с комбинированным утеплителем (ЗАО «МОССТРОЙ-31») от 24.03.2008, Заключение ФГУ ВНИИПО МЧС по оценке пожарно-технических характеристик совмещенных покрытий по бетонному основанию с утеплителем из плит пенополистирольных и рулонной кровлей, а также рекомендации по применению таких покрытий в зданиях различного функционального назначения (ООО «КНАУФ Пенопласт») от 17.11. 2010). |
|||
Следует отметить, что данные Заключения выдаются уже после изменения классификации вспененного пенополистирола (с Г1, Г2 на Г3 и Г4). Соответственно, изменение классификации горючести не повлекло за собой изменения оценки опасности конструкций покрытий, в которых используется пенополистирол.</ref> |
|||
[[Файл:Crisha 2.jpg|thumb|Использование пенополистирола в плоской кровли по профлисту. Класс пожарной опасности К0]] |
|||
[[Файл:8 post.jpg|thumb|Применение пенополистирола в плоской кровли по ж/б основанию. Класс пожарной опасности К0]] |
|||
=== Биологическая устойчивость === |
|||
{{начало цитаты}} |
|||
Несмотря на то, что пенополистирол не подвержен действию грибков, микроорганизмов и мхов, в ряде случаев они способны образовывать на его поверхности свои колонии<ref>{{Cite web |url=http://www.dissercat.com/content/razrushenie-i-zashchita-polimernyi-materialov-pri-ekspluatatsii-v-usloviyakh-vozdeistviya-mi |title=Семенов С. А. Разрушение и защита полимерных материалов при эксплуатации в условиях воздействия микроорганизмов // Диссертация на соискание степени доктора технических наук, РАН Институт химической физики им. Н. Н. Семенова. — М., 2001. |access-date=2013-02-21 |archive-date=2012-04-28 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120428074517/http://www.dissercat.com/content/razrushenie-i-zashchita-polimernyi-materialov-pri-ekspluatatsii-v-usloviyakh-vozdeistviya-mi |deadlink=no }}</ref><ref>[http://prr.hec.gov.pk/Thesis/827S.pdf Atiq N. Biodegradability of Synthetic Plastics Polystyrene and Styrofoam by Fungal Isolates] {{Wayback|url=http://prr.hec.gov.pk/Thesis/827S.pdf |date=20160305055943 }} // Department of Microbiology Quaid-i-Azam University, Islamabad, 2011.</ref><ref>[http://www.academicjournals.org/ajmr/PDF/Pdf2010/18Jul/Atiq%20et%20al.pdf Naima Atiq Т., Ahmed S., Ali M., Andleeb S., Ahmad B., Geoffery R. Isolation and identification of polystyrene biodegrading bacteria from soil.] {{Wayback|url=http://www.academicjournals.org/ajmr/PDF/Pdf2010/18Jul/Atiq%20et%20al.pdf |date=20200529112444 }}//African Journal of Microbiology Research Vol. 4(14), pp. 1537—1541, 18 July, 2010.</ref><ref>[http://www.sv-richardson.de/de/media/Richardson_Trittschall.pdf Richardson N. Beurteilung von mikrobiell befallenen Materialien aus der Trittschalldämmung] {{Wayback|url=http://www.sv-richardson.de/de/media/Richardson_Trittschall.pdf |date=20120417103308 }} // AGÖF Kongress Reader September 2010.</ref>. |
|||
'''Начальник управления технической политики Департамента капитального ремонта города Москвы Петр Туркин'''<ref>[http://www.mk.ru/daily/newspaper/article/2011/06/05/594915-bez-uteplitelya-tepla-ne-budet.html Без утеплителя тепла не будет, Вадим Макаров; Московский Комсомолец № 25660 от 6 июня 2011 г. ]</ref>: |
|||
Пенополистирол имеет ряд преимуществ по сравнению с той же минеральной ватой. Он эффективнее по теплоизоляционным свойствам, имеет более низкий вес (и соответственно дает меньшую нагрузку на фундамент строения). По долговечности материал не уступает другим утеплителям, его срок службы около 50 лет. Кроме того, система утепления пенополистиролом прошла натурные огневые испытания и получила подтверждение высшего класса пожарной безопасности.{{конец цитаты}} |
|||
Полистирол способны есть и переваривать [[Хрущаки|мучные черви]]<ref>{{Cite web |url=https://naked-science.ru/article/sci/muchnye-chervi-okazalis-sposob |title=Мучные черви оказались способны питаться пенопластом — Naked Science<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2019-03-08 |archive-date=2020-09-19 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200919194916/https://naked-science.ru/article/sci/muchnye-chervi-okazalis-sposob |deadlink=no }}</ref><ref>[https://doi.org/10.1021%2Facs.est.5b02661 Biodegradation and Mineralization of Polystyrene by Plastic-Eating Mealworms: Part 1. Chemical and Physical Characterization and Isotopic Tests | Environmental Science & Techn...<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref><ref>{{Cite web |url=https://news.stanford.edu/pr/2015/pr-worms-digest-plastics-092915.html |title=Plastic-eating worms may offer solution to mounting waste, Stanford researchers discover {{!}} Stanford News Release<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2019-03-08 |archive-date=2021-02-20 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210220121511/https://news.stanford.edu/pr/2015/pr-worms-digest-plastics-092915.html |deadlink=no }}</ref>. |
|||
===== Применение пенополистирола в фасадном утеплении ===== |
|||
В пенополистироле могут селиться насекомые, обустраивать гнёзда птицы и грызуны. Проблема повреждениям конструкций пенополистирола грызунами была предметом многочисленных исследований. По результатам произведенных тестов пенополистирола на серых крысах, домовых мышах и мышах-полевках установлено следующее: |
|||
По результатам пожарно-технических испытаний разработчики систем утепления, использующие пенополистирол, получают соответствующие разрешительные документы на право эксклюзивного использования своих систем утепления. До разработки и утверждения нормативных документов, содержащих правила их безопасного применения, использование в строительстве систем наружного утепления, не прошедших натурных огневых испытаний, не допускается. Таким образом, все использующие в настоящее время системы фасадного утепления прошли необходимые испытания и были признаны надзорными органами безопасными.<ref>[http://ru-stroy.info/base/datg/str-eewldt.htm Письмо управления технормирования Госстроя России № 9-18/294 от 18.06.99 и ГУГПС МВД России № 20/2.2/1756 от 18.06.99] «Об утеплении стен».</ref> |
|||
# Пенополистирол, как материал, состоящий из углеводородов, не содержит питательных веществ и не является питательной средой для грызунов (и прочих живых организмов). |
|||
# В принудительных условиях грызуны воздействуют на экструзионный и гранулированный пенополистирол равно, как и на всякий другой материал, в тех случаях, когда он является преградой (препятствием) для доступа к пище и воде или для удовлетворения других физиологических потребностей животного. |
|||
# В условиях свободного выбора грызуны воздействуют на пенополистирол в меньшей степени, чем в условиях принуждения, и только в том случае, если им необходим подстилочный материал или существует потребность в стачивании резцов. |
|||
# При наличии выбора гнездового материала (мешковина, бумага), пенополистирол привлекает грызунов в последнюю очередь. |
|||
Результаты экспериментов с крысами и мышами показали также зависимость от модификации пенополистирола, в частности [[экструзионный пенополистирол]] повреждается грызунами в меньшей степени. |
|||
На Украине, как и в большинстве стран, в фасадных навесных конструкциях «мокрого типа» пенополистирол надлежит в обязательном порядке закрывать защитным штукатурным слоем толщиной 30-50 мм по стальной сетке. При нарушении целостности штукатурного слоя эксплуатация таких зданий приостанавливается.<ref>[http://www.allbeton.ru/library/library_list/&action=show_list&file=%D0%B4%D0%B1%D0%BD%20%D0%B2.2.6-6-95%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%8D%D0%BA%D1%82%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE%20%D0%B8%20%D1%8D%D0%BA%D1%81%D0%BF%D0%BB%D1%83%D0%B0%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F%20%D0%B7%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B9%20%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D1%8B%20%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B1%D0%B0%D1%83.doc ДБН В.2.6-6-95 Конструкции зданий и сооружений. Проектирование, строительство и эксплуатация зданий системы ПЛАСТБАУ. Издание официальное.]</ref> |
|||
=== Долговечность === |
|||
Беларусь, начиная уже с 2002 г.,<ref>Протокол совещания у начальника Главного управления строительной науки и нормативов Минстройархитектуры по вопросу анализа испытаний по показателям пожарной опасности систем утепления наружных ограждающих конструкций зданий с применением в качестве утеплителя пенополистирольных плит. Для служебного пользования. — Минск, 2002 г.</ref> при разработке всех своих систем теплоизоляции ориентируясь на европейские законодательные документы,<ref>[ISO 13785-2:2002 Reaction-to-fire tests for façades — Part 2: Large-scale test]</ref> к настоящему времени приняла свой национальный стандарт,<ref>[http://www.tnpa.by/DownloadFileText.php?UrlRid=64034 СТБ 1761—2007 (ISO 13785-2:2002) Испытание фасадов на воздействие пожаров. Часть 2. Крупномасштабные испытания.]</ref> идентичный европейскому. |
|||
Одним из способов определения долговечности пенополистирола является чередование нагревания до +40 °C, охлаждения до −40 °C и выдерживанием в воде. Каждый такой цикл принимается равным одному условному году эксплуатации. Утверждается, что долговечность изделий из пенополистирола по данной методике испытаний составляет не менее 60 лет<ref>Hed G. Service Life Estimations of Building Components. Munich: Hanser. Report TR28:1999.Gävle, Sweden: Royal Institute of Technology, Centre for Built Environment, Stockholm, 1999. — P. 46.</ref>, 80 лет<ref>Протокол испытаний № 225 от 25.12.2001. НИИСФ РААСН. Испытательная лаборатория теплофизических и акустических измерений)</ref>. |
|||
Украина также испытывает свои системы в соответствии с европейскими стандартами.<ref>[http://document.ua/zahist-vid-pozhezhi.-konstrukciyi-zovnishnih-stin-iz-fasadno-nor17091.html ДСТУ Б В.1.1-21:2009 «Захист від пожежі. Конструкції зовнішніх стін з фасадною теплоізоляцією. Метод великомасштабних вогневих випробувань (ISO 13785-2:2002, MOD)»]</ref> |
|||
=== Устойчивость к действию растворителей === |
|||
Системы утепления с использованием пенополистирола предполагают обязательное выполнение комплекса работ в 13-18 технологических этапов, |
|||
Пенополистирол мало устойчив к растворителям. Он легко растворяется в исходном стироле, ароматических углеводородах ([[бензол]], [[толуол]], [[ксилол]]), хлорированных углеводородах ([[1,2-дихлорэтан]], [[четырёххлористый углерод]]), [[Сложные эфиры|сложных эфирах]], [[ацетон]]е, [[сероуглерод]]е. В то же время он нерастворим в [[Спирты|спиртах]], алифатических углеводородах и [[Простые эфиры|простых эфирах]]. |
|||
разработкой и описанием которых занимаются авторы-разработчики фасадных систем, которые также составляют список рекомендуемых к применению материалов, которые, однако, почти всегда могут быть заменены на аналогичные по свойствам без снижения качества конструкции. |
|||
Устройство подобных фасадных систем рекомендуется выполнять силами специально обученных работников, для чего большинство производителей организуют для строителей бесплатные тренинги и семинары.<ref name="СТО_58239148">[http://www.gostrf.com/Basesdoc/49/49076/index.htm СТО 58239148 −001-2006 Системы наружной теплоизоляции стен зданий с отделочным слоем из тонкослойной штукатурки «CERESIT». Материалы для проектирования и рабочие чертежи узлов. Инструкция по монтажу. Технические описания.] — М., 2007</ref> |
|||
== Деструкция пенополистирола == |
|||
<ref>[http://www.hotimsvoydom.ru/snips/rekom_mork_fasad.pdf Рекомендации по проектированию и монтажу многослойных систем наружного утепления фасадов зданий.] -М. Правительство Москвы. 2001 г.</ref> |
|||
=== Высокотемпературная деструкция === |
|||
В результате накопленного опыта в Германии обустройство систем утепления зданий с использованием пенополистирола при температурах ниже +5°С — запрещено.<ref>[http://www.nestor.minsk.by/sn/2004/11/sn41113.html Багдасаров А. Долговечность систем утепления: как избежать ошибки устройства и проектирования.]//Строительство и недвижимость № 11, 2004 г.</ref>. |
|||
Высокотемпературная фаза деструкции пенополистирола хорошо и обстоятельно исследована. Она начинается при температуре +160 °C. С повышением температуры до +200 °C начинается фаза термоокислительной деструкции. Выше +260 °C преобладают процессы термической деструкции и деполимеризации. В связи с тем, что теплота полимеризации полистирола и поли-<nowiki>'''</nowiki>α<nowiki>'''</nowiki>-метилстирола одни из самых низких среди всех полимеров, в процессах их деструкции преобладает деполимеризация до исходного мономера — стирола<ref name=autogenerated1>{{Cite web|url=http://4108.ru/u/penopolistirol_-_svoystva|title=Пенополистирол - Свойства|publisher=4108.ru|accessdate=2016-04-10|archive-date=2016-04-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20160405182617/http://4108.ru/u/penopolistirol_-_svoystva|deadlink=no}}</ref>. |
|||
Модифицированный пенополистирол со специальными добавками отличается по степени высокотемпературной деструкции согласно сертификационному классу. Модифицированные пенополистиролы, сертифицированные по классу Г1, не разрушаются более чем на 65 % под воздействием высоких температур. Классы модифицированных пенополистиролов приведены в таблице в разделе по пожаростойкости. |
|||
При этом по данным Института Строительной Физик Фраунгофера, (г. Хольцкирхен, Германия), опубликованным в журнале Architectura 5 (1),2006 (11-24), с начала 1960х годов, более 500 миллионов квадратных метров штукатурных фасадных систем «мокрого типа» было использовано для теплоизоляции зданий в Германии. С 1975 года состояние утепленных пенополистиролом фасадов регулярно проверялось:"Возраст проверяемых единых теплоизоляционных систем колеблется от 19 до 35 лет. Теплоизоляционные системы старше 20 лет ремонтировались окраской, некоторые дважды. В течение первой проверки в 1975 году половину зданий можно отнести к группам 2 и 3 (от незначительных до существенных недостатков). Напротив, в ходе последних проверок в конце 2004 года было выявлено, что после ремонта все здания находятся в группе 1 (без недостатков). Ремонт в основном заключался в новой покраске. Состояние фасадов, таким образом, со временем улучшилось. Это можно объяснить тем, что в фасадных системах начала 70-х годов техника исполнения не во всех случаях была оптимальной и поэтому возникшие недостатки были устранены последующими ремонтными работами". |
|||
=== Низкотемпературная деструкция и воздействие на здоровье === |
|||
В целом, в Европе, где требования пожарной безопасности находятся на уровне не ниже российского, потребление вспененного полистирола в 10 раз превышает российское. В странах Евросоюза ежегодное потребление изделий из ПСВ на душу населения составляет 5 кг, и это позволяет экономить до 60-70 % используемого тепла и энергии<ref>http://epsrussia.ru/wp-content/uploads/2011/03/Sunpor.pdf</ref>. |
|||
{{Стиль раздела}} |
|||
Вспененный полистирол, как и некоторые другие углеводороды, способен к самоокислению на воздухе с образованием пероксидов. Реакция сопровождается деполимеризацией. Скорость реакции определяется диффузией молекул кислорода. Ввиду значительно развитой поверхности пенополистирола он окисляется быстрее, чем полистирол в блоке<ref>Эммануэль Н. М., Бучаченко А. Л. Химическая физика старения и стабилизации полимеров. — М.: Наука, 1982.</ref>. Для полистирола в форме плотных изделий регламентирующим началом деструкции выступает температурный фактор. При более низких температурах его деструкция хотя теоретически и возможна в соответствии с законами термодинамики полимеризационных процессов, но из-за чрезвычайно низкой газопроницаемости полистирола парциальное давление мономера имеет возможность изменяться только на наружной поверхности изделия. Соответственно ниже Тпред = 310 °С деполимеризация полистирола происходит только на поверхности изделия, и ею можно пренебречь для целей практического применения. |
|||
Д. х. н., профессор кафедры переработки пластмасс РХТУ имени Менделеева Л. М. Кербер о выделении стирола из современного пенополистирола:<br> |
|||
===== Упаковка ===== |
|||
«В условиях обычной эксплуатации стирол окисляться никогда не будет. Он окисляется при гораздо более высоких температурах. Деполимеризация стирола действительно может идти при температурах выше 320 градусов, но всерьёз говорить о выделении стирола в процессе эксплуатации пенополистирольных блоков в интервале температур от минус 40 до плюс 70 °C нельзя. В научной литературе имеются данные о том, что окисления стирола при температуре до +110 °C практически не происходит». |
|||
Также эксперты утверждают, что падение ударной вязкости материала при +65 °C не отмечено на интервале 5000 часов, а падение ударной вязкости при +20 °C не отмечено за 10 лет. |
|||
Вспененный пенополистирол применяется как материал для изготовления тар и одноразовой посуды для правильного и длительного хранения и транспортировки морепродуктов, мяса, овощей и фруктов в состоянии исходной свежести, необходимо использовать изотермическую упаковку. |
|||
Токсичная природа стирола и способность пенополистирола выделять стирол считается европейскими экспертами недоказанной. Эксперты, как в строительной, так и в химической отрасли либо отрицают саму возможность окисления пенополистирола в обычных условиях, либо указывают на отсутствие прецедентов, либо ссылаются на отсутствие у них информации по данному вопросу. |
|||
== Потребление пенополистирола в мире == |
|||
Сегодня вспененные полимерные материалы занимают обширный сегмент на мировом рынке пластмасс, они занимают до 10 % от совокупного объёма потребления полимерных смол. В настоящее время мировой рынок пеноматериалов продолжает активно развиваться. При этом полистирол является здесь одним из самых популярных пенопластиков после полиуретана. На его долю приходится четверть мирового спроса — 25 %. |
|||
Кроме того, сама опасность стирола изначально часто преувеличивается. Согласно крупномасштабным научным исследованиям, проведённым в 2010 г. в связи с прохождением обязательной процедуры перерегистрации химических веществ в Европейском Химическом Агентстве в соответствии с регламентом REACH, были сделаны следующие выводы: |
|||
=== Потребление пенополистирола в Западной Европе === |
|||
* мутагенность — нет оснований для классификации; |
|||
Крупнейшими регионами потребления строительного пенополистирола являются [[США]] и Западная Европа ([[Франция]], Италия, Германия, Польша). |
|||
* канцерогенность — нет оснований для классификации; |
|||
* репродуктивная токсичность — нет оснований для классификации. |
|||
По данным Sinergy Consulting на конец 2010 года <ref>http://www.sinergyconsulting.com/multiclient.php</ref>, в Западной Европе вспененный пенополистирол среди других теплоизоляционных материалов занимает нишу в 26,5 %. К 2012 году Sinergy Consulting прогнозируют рост до 27 %. |
|||
Более того, необходимо иметь в виду, что стирол естественным образом содержится в кофе, корице, клубнике и сырах. |
|||
По данным этого же исследования, среди стран Западной Европы, лидером потребления стабильно является Германия (потребляя 48 % всего полистирола), на втором месте — Франция (27,9 %). |
|||
Необходимо также заметить, что в Германии вспененный пенополистирол стабильно является приоритетным материалом для теплоизоляции зданий, покрывая 87 % всех теплоизоляционных нужд этой развитой европейской страны (минеральная вата используется лишь в 12 % случаев). По данным Synthos Chemical Innovations на 2009 года, Польша лидировала в потреблении пенополистирола на душу населения с показателем 5,3 кг/1 чел. При этом, по данным Netherlands Institute for Safety «Nibra», в рейтинге, составленном по количеству погибших от пожаров людей на миллион человек в год, Польша занимает 13-е место, опережая по безопасности Бельгию, Данию, Ирландию и Финляндию. Открывают список из 29 стран — [[Эстония]], [[Латвия]] и [[Россия]].<ref name=autogenerated5>http://www.bestresearch.ru/demo/WDVS.pdf</ref> |
|||
Таким образом, основные опасения, связанные с особой токсичностью стирола, якобы выделяющегося при использовании пенополистирола, не подтверждаются<ref name=autogenerated1 /> |
|||
По данным Ассоциации PROMO PSE (Франция), 8 из 10 частных домов утеплены качественным вспененным и формованным пенополистиролом.<ref>[http://knauf-penoplast.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=185:8--10----------&catid=42:2009-12-01-08-46-09&Itemid=191 8 из 10 частных домов в Европе утеплены качественным вспененным и формованным пенополистиролом<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref>. Это не обязательно подразумевает использование только вспененного пенополистирола, но также может означать успешное комбинирование разных теплоизоляционных материалов с вспененным пенополистиролом. |
|||
До 2018 года никаких доказательств о канцерогенности стирола не было дальше теоретических предположений о том, что теоретически возможны химические реакции с участием стирола способные повредить ДНК.<ref>{{Книга|ссылка=https://www.intechopen.com/chapters/52793|автор=Trisia A. Farrelly, Ian C. Shaw|заглавие=Polystyrene as Hazardous Household Waste|год=2017-02-01|издательство=IntechOpen|isbn=978-953-51-2910-3|archive-date=2021-11-15|archive-url=https://web.archive.org/web/20211115230044/https://www.intechopen.com/chapters/52793}}</ref> Тем не менее, не удавалось обнаружить практически каких либо мутаций у человека под воздействие стирола, даже когда стирол обнаруживался в крови людей. Опыты на животных с передозировкой стирола в тысячи раз показывали, что он воздействует примерно как гормон эстроген и даже на животных канцерогенные эффекты были не очевидны. Единственное прямое доказательство возможного канцерогенного воздействия стирола на человека было получено в 2018, что повлекло со стороны [[Всемирная организация здравоохранения|ВОЗ]] и Международного агентства по исследованию рака (IARC) пересмотра классификации стирола с "вероятно" до "возможно" канцерогенного. Было исследовано 73036 рабочих, которые работали в прямом контакте со стиролом на химическом производстве. Нормальное количество миелоидного лейкоза (редкая форма [[Лейкоз|лейкемии]]) составляет примерно 10 человек на такое количество людей, было обнаружено 25 случаев миелоидного лейкоза. На основании этого были введены новые нормы по работе со стиролом на химических предприятиях. Следует отметить, что нормальный риск возникновения рака составляет примерно 20% в течение жизни, в данном случае обсуждается гипотетический риск рака примерно 0,01% и сугубо для работников химической промышленности.<ref>{{Cite web|lang=en|url=https://www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180530113105.htm|title=After 40 years in limbo: Styrene is probably carcinogenic|website=ScienceDaily|access-date=2021-11-15|archive-date=2021-11-15|archive-url=https://web.archive.org/web/20211115230044/https://www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180530113105.htm|deadlink=no}}</ref> Для бытового использования продуктов на основе полистирола эмиссия составляет в более чем 10.000 раз меньшую дозу и какие либо доказательства или ограничения по применению продуктов полистирола в бытовом использовании отсутствуют. Как отмечает [[Food and Drug Administration|FDA]] и Cancer Council, куда большее значение для снижения риска возникновения рака является не истерия вокруг стирола, а отказ от курения, загара, алкоголя и употребления нездоровой пищи. <ref>{{Cite web|lang=en|url=https://www.cancer.org.au/iheard/does-eating-or-drinking-out-of-polystyrene-food-packaging-cause-cancer|title=Does eating or drinking out of polystyrene food packaging cause cancer?|website=www.cancer.org.au|access-date=2021-11-15|archive-date=2021-11-15|archive-url=https://web.archive.org/web/20211115230047/https://www.cancer.org.au/iheard/does-eating-or-drinking-out-of-polystyrene-food-packaging-cause-cancer|deadlink=no}}</ref> |
|||
Данные об итальянском рынке теплоизоляционных материалов предоставляет Ассоциация Associazione Italiana Polistirolo Espanso (AIPE)<ref>[http://www.epsass.it/ AIPE — Home Page<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref>, согласно которым вспененный полистирол занимает нишу в 44 %, экструдированный пенополистирол (XPS) — 24 %, минеральная вата — 25 %, ППУ — 7 %. |
|||
== Пожароопасность пенополистирола == |
|||
Крупнейшими производителями вспенивающегося полистирола в Европе можно назвать следующие компании (в порядке убывания): [[BASF]], Nova Chemicals, Polimeri Europa, Styrochem{{Нет АИ|22|03|2011}}. Компания BASF является лидером на Европейском рынке. Производственные мощности производителя расположены в Германии (Ludwigshafen) и составляют 450 тыс. тонн в год. Отдельно стоит отметить компанию Nova Chemicals. Ей принадлежит завод по производству вспенивающегося полистирола и два завода по производству полистирола в Голландии. Также два завода по производству вспенивающегося полистирола во Франции и по одному заводу по производству полистирола и вспенивающегося полистирола в Великобритании. Кроме того, 2004 году Nova Chemicals и BP — Innovene образовали между собой СП под общим названием Nova Innovene. Предприятие начало свою производственную деятельность с 1 октября 2005 года. Теперь в компанию входят семь предприятий на территории Европы с мощностью производства 720 тыс. тонн в год полистирола и 415 тыс. тонн в год вспенивающегося полистирола. |
|||
=== Пожароопасность необработанного пенополистирола === |
|||
Третье место в тройке лидеров принадлежит итальянской Polimeri Europa. Компания имеет завод в Италии и в Бельгии, мощностью по 35 тыс. тонн, а также завод в Венгрии, мощностью 40 тыс.тонн. Кроме лидирующих предприятий на рынке Европы присутствует ещё до 30 заводов по всей территории. Совокупные мощности существующих производителей задействованы не полностью и функционируют на 84 %. |
|||
Немодифицированный пенополистирол (класс горючести Г4) — легковоспламеняющийся материал, воспламенение которого может произойти от пламени спичек, паяльной лампы, от искр автогенной сварки. Пенополистирол не воспламеняется от прокалённого железного провода, горящей сигареты и от искр, возникающих при точке стали<ref name=ReferenceA>OCT 301-05-202-92E «Полистирол вспенивающийся. Технические условия. Отраслевой стандарт»</ref>. Пенополистирол относится к синтетическим материалам, которые характеризуются повышенной горючестью. Он способен сохранять энергию от внешнего источника тепла в поверхностных слоях, распространяя огонь и инициируя усиление пожара<ref>Гуюмджян П. П., Коканин С. В., Пискунов А. А. О пожароопасности полистирольных пенопластов строительного назначения // Пожаровзрывоопасность. — Т. 20, № 8. — 2011.</ref>. |
|||
Температура воспламенения пенополистирола колеблется от 210 °C до 440 °C в зависимости от добавок, используемых производителями<ref>Протокол № 255 от 28.08.2007 Идентификационного контроля материала пенополистирола ПСБ-С 25 ФГУ ВНИИПО МЧС России</ref><ref>Кодолов В. И. Горючесть и огнестойкость полимерных материалов. М., Химия, 1976.</ref>. Температура воспламенения конкретной модификации пенополистирола определяется согласно сертификационному классу. |
|||
В Америке работает более 60 производителей вспененного полистирола, среди которых крупнейшим является «Nova Chemicals» с объёмом производства 170 тыс. тонн. Другим крупным производителем является BASF. Мощность завода в Altamira, Мексика составляет 165 тыс. тонн. |
|||
При воспламенении обычного пенополистирола (класс горючести Г4) в короткое время развивается температура 1200 °C<ref name=ReferenceA />, при использовании специальных добавок (антипирены) температура горения может быть снижена согласно классу горения (класс горючести Г3). Горение пенополистирола проходит с образованием токсичного дыма различной степени и интенсивности в зависимости от примесей, добавленных к пенополистиролу для снижения дымообразования. Дымовыделение токсичных веществ в 36 раз больше по объёму, чем у древесины. |
|||
=== Потребление пенополистирола в Восточной Европе === |
|||
По данным Synthos Chemical Innovations на 2009 года, Польша лидировала в потреблении пенополистирола на душу населения с показателем 5,3 кг/1 чел. Доля потребления полистирола по сравнению с другими материалами: 56 % (по данным Polish agency PMR Publications). |
|||
При этом, по данным Netherlands Institute for Safety «Nibra», Польша является одной из самых благополучных с точки зрения пожарной безопасности стран, опережая Бельгию, Данию, Ирландию и Финляндию. Открывают рейтинг из 29 стран — Эстония, Латвия и Россия, в которых в пожарах ежегодно погибает более 90 человек на 1 миллион жителей (в Польше — 13,2 человека на 1 миллион жителей).<ref name=autogenerated1>[autogenerated6>http://dl.dropbox.com/u/2872744/EU%20charts_cut.pdf]</ref> |
|||
<ref name=autogenerated2>[http://www.vashdom.ru/articles/akpr_6.htm Vashdom.ru — Мировой рынок вспенивающегося полистирола<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref> |
|||
Горение обычного пенополистирола (класс горючести Г4) сопровождается образованием токсичных продуктов: [[циановодород]]а, [[бромоводород]]а и так далее<ref>Токсичность продуктов горения синтетических полимеров. Обзорная информация. Серия: Полимеризационные пластмассы. — НИИТЭХИМ, 1978.</ref><ref>Токсичность летучих продуктов, образующихся в результате термического воздействия на пластмассы при их переработке. Серия: Полимеризационные пластмассы. — НИИТЭХИМ, 1978.</ref>. |
|||
Таким образом, наиболее развитые страны Западной и Восточной Европы являются самыми активными потребителями вспененного пенополистирола, демонстрируя при этом возможность успешного использования энергоэффективных технологий и поддержания высокой пожарной безопасности конструкций. Доля утеплителей в теплоизиоляционнных системах Германии в 2008 году достигла 87 % (минвата — 12 %)<ref name="autogenerated5"/> |
|||
По указанным причинам изделия из необработанного пенополистирола (класс горючести Г4) не имеют сертификатов допуска для применения в строительных работах. |
|||
== Свойства == |
|||
Производители используют модифицированный специальными добавками (антипиренами) пенополистирол, благодаря которым материал имеет различные классы по воспламенению, горючести и дымообразованию. |
|||
=== Теплопроводность и энергоэффективность === |
|||
[[Теплопроводность]] — одно из ключевых свойств теплоизоляционных материалов. Хорошие показатели теплопроводности позволяют сократить толщину утеплителя, необходимую для обеспечения нужного уровня тепла, а значит, и затраты на сам материал. |
|||
Таким образом, при корректном монтаже, в соответствии с ГОСТ 15588-2014 «Плиты пенополистирольные теплоизоляционные. Технические условия», пенополистирол не представляет угрозы для пожаробезопасности зданий. Технология «мокрого фасада» (WDVS, EIFS, ETICS), которая подразумевает применение пенополистирола в качестве утеплителя в ограждающей конструкции, находит большое применение в строительстве. |
|||
Примерный расчёт толщины стен из однородного материала для выполнения требований СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». |
|||
=== Модифицированный пенополистирол для пожарной безопасности === |
|||
* для сравнительного анализа используются данные климатической зоны г. Москвы и Московской области. |
|||
Для снижения пожароопасности пенополистирола при его получении к нему добавляют антипирены. Полученный материал называется самозатухающим пенополистиролом (класс горючести Г3) и обозначается у ряда российских производителей дополнительной буквой «С» в конце (например — ПСБ-С)<ref>Евтумян А. С., Молчадовский О. И. Пожарная опасность теплоизоляционных материалов из пенополистирола. Пожарная безопасность. — 2006. — № 6.</ref>. |
|||
01.05.2009 вступил в действие новый федеральный закон ФЗ-123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». Изменилась методика по определению группы горючести горючих строительных материалов. А именно, в статье 13, пункт 6 появилось требование, исключающее образование капель расплава в материалах с группой Г1-Г2<ref>{{Статья|автор=|заглавие=Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ (ред. от 03.07.2016) "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности"|ссылка=https://ru.wikipedia.org/ruwiki/w/index.php?title=%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%80%D0%B5%D0%B3%D0%BB%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D0%BE_%D1%82%D1%80%D0%B5%D0%B1%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F%D1%85_%D0%BF%D0%BE%D0%B6%D0%B0%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D0%B1%D0%B5%D0%B7%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D1%81%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8&oldid=84227438|язык=ru|издание=Википедия|тип=|год=2017-03-12|месяц=|число=|том=|номер=|страницы=|issn=}}</ref> |
|||
{| class="wikitable" |
|||
|- |
|||
! Материал стены !! Коэф. теплопроводн. !! Требуемая толщина в метрах |
|||
|- |
|||
| Вспененный пенополистирол || 0, 039 || 0,12 |
|||
|- |
|||
| Минеральная вата || 0, 041 || 0,13 |
|||
|- |
|||
| Железобетон || 1,7 || 5,33 |
|||
|- |
|||
| Кладка из силикатного полнотелого кирпича || 0,76 || 2, 38 |
|||
|- |
|||
| Кладка из дырчатого кирпича || 0,5 || 1,57 |
|||
|- |
|||
| Клееный деревянный брус|| 0,16 || 0,5 |
|||
|- |
|||
| Керамзитобетон || 0,47 || 1,48 |
|||
|- |
|||
| Газосиликат || 0,5 || 0,47 |
|||
|- |
|||
| Пенобетон || 0,3 || 0,94 |
|||
|- |
|||
|Шлакобетон || 0,6|| 1,88 |
|||
|- |
|||
|} |
|||
1. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rreq = 3,14 |
|||
2. Толщина однородного материала d= Rreq * l |
|||
Учитывая то, что температура плавления полистирола около 220 °C, то все утеплители на основе этого полимера (в том числе экструдированный пенополистирол) с 01.05.2009 будут классифицированы группой горючести не выше Г3. |
|||
По материалам сайта WDVS.ru <ref>[http://www.wdvs.ru/statyi-gennadia-emelyanova/kakoi-tolshini-uteplitel.html www.wdvs.ru]</ref> |
|||
До вступления ФЗ 123 в силу, группа горючести марок с добавлением антипиренов характеризовалась как Г1. |
|||
Симонов-Емельянов И. Д., д.т. н., профессор МИТХТ, зав.кафедрой переработки пластмасс:<ref>[http://epsrussia.ru/?attachment_id=876 Из выступления на Круглом столе в РААСН 4 февраля 2010 г]</ref> |
|||
{{начало цитаты}}Полистирол — уникальный материал. Нет таких материалов в природе. Это — фактически воздух по теплопроводности.{{конец цитаты}} |
|||
Франц Шмитцерберг, генеральный директор Sunpor KunstoffGemsBH (Австрия): |
|||
{{начало цитаты}}1 см стиропора [пенополистирола] - это примерно 66 см железобетона{{конец цитаты}}<ref name="youtube.com"/> |
|||
Снижение горючести пенополистирола в большинстве случаев достигается заменой горючего газа для «надувания» гранул на углекислый газ<ref>{{Cite web |url=http://www.wdvs.ru/pozarnaya-bezopasnost/osnovnie-trebovaniya-pozbezopasnosti.html |title=Основные требования пожарной безопасности — Системы Теплоизоляции<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2013-06-01 |archive-date=2012-06-22 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120622000459/http://www.wdvs.ru/pozarnaya-bezopasnost/osnovnie-trebovaniya-pozbezopasnosti.html |deadlink=no }}</ref>. |
|||
=== Влагостойкость === |
|||
Панель из EPS типа I согласно стандарту CAN/CGSB 51.20 M87 может абсорбировать максимум 6 % влаги. При таком количестве воды она, тем не менее, сохраняет 92 % от своего первоначального значения R<ref name="knauf-penoplast.ru">ПЕНОПОЛИСТИРОЛ «EPS» В КОНТАКТЕ С ГРУНТОМ BASF Canada Inc.Квебек Н4Т 1Y4 [http://knauf-penoplast.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=204:-xps-eps-&catid=41:2009-07-08-14-53-57&Itemid=57]</ref>. |
|||
В рамках глобальной программы оценки методов изоляции фундаментов, закладываемых ниже уровня грунта, Канадская ассоциация строителей жилых зданий разработала методику испытания, позволяющую определить влияния на вспененный пенополистирол, обусловленные воздействием циклов замораживания и размораживания. |
|||
Пенополистирол, расплавленный надлежащим образом, был подвергнут 50 циклам замораживания/размораживания в 4%-ном растворе хлорида натрия. Раствор соли обеспечивал жёсткие условия испытания. Результаты после 50 циклов замораживания/размораживания не выявили никакого влияния ни на ячеистую структуру вспененного пенополистирола, ни на целостность её структуры.<ref name="knauf-penoplast.ru"/> Такое использование в Северной Америке и в Европе в течение многих лет подтверждает, что циклы замораживания/размораживания очень слабо влияют на структуру качественного пенополистирола. |
|||
Влагостойкость, а также морозоустойчивость позволили рекомендовать вспененный пенополистирол для изоляции фундаментов даже в регионах с суровым климатом.{{Нет АИ|18|07|2011}} |
|||
=== Химическая и биологическая нейтральность === |
|||
В США Ассоциация переработчиков пенополистирола (EPSMA) в 2004 году спонсировала испытательную программу по исследованию возможности образования плесени на пенополистироле. Испытательная лаборатория компании SGS провела исследования в соответствии с национальным стандартом ASTM C1338 «Метод определения сопротивлению образования плесени теплоизоляционных и облицовочных материалов». Испытательные образцы из пенополистирола были подвергнуты тесту на пять различных типов плесени, для проверки их на рост плесени. Результаты показывали, что в идеальных для роста плесени лабораторных условиях, грибы не росли и плесень не образовывалась.<ref>[http://www.epsmolders.org/3-below.html Below Grade Foundations]</ref> |
|||
=== Долговечность пенополистирола === |
|||
Долговечность службы высококачественного пенополистирола подтверждена различными испытаниями. Так, в рамках научно-исследовательской работы Шведского королевского технологического института, результаты которой были опубликованы в 1999 г.,определялись минимальные сроки службы строительных материалов в конструкциях зданий. Минимальный срок службы пенополистирола был определен в 60 лет.<ref>Hed G. Service Life Estimations of Building |
|||
Components. Munich: Hanser. Report TR28:1999.Gävle, Sweden: Royal Institute of Technology, Centre |
|||
for Built Environment, Stockholm, 1999, p. 46.</ref>. |
|||
В России в настоящее время не существует утвержденного стандарта, регламентирующего требования к долговечности, и испытания проводятся по методике разработанной Научно-исследовательским институтом строительной физики РААСН. |
|||
В 2001 г. в испытательной лаборатории теплофизических и акустических измерений НИИСФ проведены исследования на долговечность образцов пенополистирола из сырья компании BASF. Образцы подвергались цикличным температурно-влажностным воздействиям в климатической камере КТК-800. По этой методике один цикл, включающий двукратное понижение температуры до −40оС, чередующееся с нагревом образцов до + 40оС и последующей выдержкой в воде, эквивалентен по температурно-влажностному воздействию 1 усл. году эксплуатации теплоизоляционного материала в многослойной ограждающей конструкции. |
|||
Всего проведено 80 циклов испытаний образцов пенополистирольных плит. Полученные результаты позволили сделать заключение, что изделия из пенополистирола успешно выдержали циклические испытания на температурно-влажностные воздействия в количестве 80 циклов, что может быть интерпретировано как соответствующее количество условных лет эксплуатации в многослойных ограждающих конструкциях с амплитудой температурных воздействий ±40оС. Проведение испытаний было остановлено по экономическим причинам, а не по причине значительного ухудшения свойств материала. Таким образом, по результатам российских испытаний, долговечность материала составила не менее 80 лет <ref>Протокол испытаний № 225 от 25.12.2001. НИИСФ РААСН. Испытательная лаборатория теплофизических и акустических измерений.)</ref>. |
|||
=== Аспекты экологической безопасности использования пенополистирола === |
|||
Хотя в российском обществе ведутся споры относительно экологической безопасности пенополистирола, известно, что за более чем 50 лет применения вспененного пенополистирола и стиролосодержащих материалов в мире не были выявлены подтвержденные корреляции между его использованием и нарушениями репродуктивных и иных функций у людей (Lemasters et al., 1985, Kolstad et al., 1999, Kolstad et al., 2000). |
|||
Кроме того, Международный строительный код (IRC)классифицирует пенополистирол как один из наиболее энергоэффективных и экологически чистых утеплителей. Что также подтверждается исследованиями Американских специалистов, пришедших к выводу о безопасности SIP-технологий с использование пенополистирола.[http://www.osmexpo.ru/news/industry-news/11785/?sphrase_id=6537] |
|||
Согласно гиду по экологичности строительных материалов «Building materials and the envirnoment» (авторы Джоан Денисон и Крис Халиган)<ref>http://www.rugbc.org/wp-content/uploads/Building_Materials__the_Environment-1st_Ed-Web.pdf</ref> с точки зрения экологичености свойства пенополистирола соотносятся со свойствами других видов теплоизоляции следующим образом: |
|||
{| class="wikitable" |
|||
|- |
|||
! Материал !! Происхождение !! Энергия, потребляемая для производства (МДЖ/кг)!! Теплопроводность (Вт/м·К) !! '''Зелёный рейтинг BRE'''* !! комментарии |
|||
|- |
|||
| Овечья шерсть || Овцеводство|| 20.90|| 0.036-0.040 || A|| пропитывается химическими антипиренами; возобновляемый |
|||
|- |
|||
| пеностекло|| переработка стекла|| 27.00 || 0.042 || от A+ до C || рейтинг зависит от прочности;поддается рециклингу; высокая прочность на сжатие |
|||
|- |
|||
| Стекловата || на 30-60 % процентов из промышленных отходов || 28.00 || 0.032-0.040 || от A+ до A|| рейтинг зависит от прочности; потенциально поддается рециклингу;высокий процент вторично переработанных веществ; связующие могут быть токсичными; раздражитель |
|||
|- |
|||
| Каменная вата || до 23 % промышленных отходов|| 16.80|| 0.036|| от A+ до C|| рейтинг зависит от прочности; потенциально поддается рециклингу;связующие могут быть токсичными; раздражитель; в процессе производства выделяются токсичные вещества; |
|||
|- |
|||
| Пенополистирол || Нефтепродукты || 88.60 || Текст ячейки || A+ || продукт нефтепереработки; энергозатратен; антипирены могут быть токсичными; потенциально поддается рециклингу;высокая прочность на сжатие; водостойкий;не биоразлагаемый; |
|||
|- |
|||
| Экструдированный пенополистирол || Нефтепродукты ||109.20|| 0.032 || E || чрезвычайно энергозатратен;продукт нефтепереработки;антипирены могут быть токсичными;потенциально поддается рециклингу;высокая прочность на сжатие;водостойкий;не биоразлагаемый; эмиссии могут разрушать озоновый слой |
|||
|} |
|||
Зелёный рейтинг BRE — метод анализа ряда фактов влияния на экологию и человека, который классифицирует все материалы по шкале от А до E,где А — наилучший показатель безопасности и дружественности к окружающей среде, а E — наихудший показатель.<ref>[http://www.bre.co.uk/greenguide/page.jsp?id=2069 BRE: Background to the Green Guide to Specification<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref> |
|||
=== Удобство монтажа === |
|||
Пенополистирол — легкий, прочный и не хрупкий материал. |
|||
Резка пенополистирола возможна без использования специальных режущих инструментов и позволяет применять простые средства, такие как нож или ручная пила. Обращение с материалом не представляет опасности для здоровья во время транспортировки, монтажа, использования и демонтажа, поскольку он не радиоактивен, не содержит опасных волокон или других веществ. Пенополистирол может обрабатываться и резаться не вызывая раздражения, экземы или раздражения кожи, дыхательных путей и |
|||
глаз. Это означает, что дыхательные маски, защитные очки, защитная одежда и перчатки не требуются для того, чтобы работать с пенополистиролом. Цемент, известь, гипс, ангидрит и растворы, модифицированные полимерными дисперсиями, не оказывают негативного эффекта на пенополистирол. Все это делает пенополистирол полностью безопасным и практичным при использовании в гражданском, промышленном и транспортном строительстве.<ref>[http://epsrussia.ru/?page_id=36 АППП — Ассоциация производителей и поставщиков пенополистирола | Свойства<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref> |
|||
Монтаж пенополистирольных плит простой процесс и доступен практически каждому человеку <ref>[http://stroimit.ru/stati/uteplenie-penoplastom/ Монтаж пенопласта при утеплении стен]</ref> |
|||
=== Взаимодействие с растворителями === |
|||
Растворимость пенополистирола в технических жидкостях в первую очередь обуславливается химической природой исходного полимера. Пенополистирол хорошо растворяется в исходном мономере ([[стирол]]), в ароматических (''[[бензол]]'', ''[[толуол]]'', ''[[ксилол]]'') и хлорированных углеводородах (''[[дихлорэтан]]'', ''[[четыреххлористый углерод]]''), сложных эфирах, кетонах(''[[ацетон]]''), сероуглероде. В низших спиртах, низкомолекулярных алифатических углеводородах, простых эфирах, фенолах и воде пенополистирол нерастворим.<ref>Стирола полимеры. [http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3567.html Энциклопедия полимеров. Том 3 (Полиоксадиазолы-Я)] Под ред. В. А. Кабанова. Справочник: в 3-х т. — М., «Советская энциклопедия», 1977. с.535</ref><ref>H. Gausepohl, R. Gellert Polystyrol. Kunststoff Handbuch 4; S.563-715; Hanser 1996.</ref> |
|||
=== Особые свойства вспененного полистирола === |
|||
Пенополистирол — типичный представитель поро- и пенопластов поэтому его физико-механические и теплофизические характеристики ничем существенно не отличаются от остальных ячеистых пластмасс.<ref>[http://www.allbeton.ru/library/303/83.html Пособие по физико-механическим характеристикам строительных пенопластов и сотопластов.] — М., [[Стройиздат]], 1977.</ref> |
|||
Но в силу ячеистой природы (обуславливающей высокую удельную поверхность, присущую всем вспененным пластмассам)<ref>Морфологические параметры и свойства пенопластов.//[http://urss.ru/cgi-bin/db.pl?lang=ru&blang=ru&page=Book&list=571&id=69417 Берлин А. А., Шутов Ф. А. Химия и технология газонаполненных высокополимеров.]— М., «Наука», 1980. с.207-240</ref> низкая теплостойкость стирола полимеров объясняет особенности окислительной, термоокислительной и термической деструкции,<ref name="Грасси">[http://www.allbeton.ru/forum/post78132.html Грасси Н. Химия процессов деструкции полимеров. Перевод с английского.]— М., "Издательство иностранной литературы ",1959.</ref> а также горения пенополистирола что обуславливет особенности его применения, а также накладывает ряд ограничений на его использование (обязательная детоксикация пенополистирола перед его применением в составе полистиролбетона,<ref>пункт 4.3 Требования безопасности и охраны окружающей среды [http://www.allbeton.ru/library/512/99.html ГОСТ Р 51263-99 Полистиролбетон. Технические условия.] Государственный стандарт Российской Федерации УДК 691(32+175) Группа Ж13</ref> запрет на трехслойные ограждающие конструкции<ref>[http://www.mskmo.ru/normpravdocs_minmade/3047.html Распоряжение Минмособлстроя от 23.05.2008 № 18 «О применении трехслойных стеновых ограждающих конструкций с внутренним слоем из плитного эффективного утеплителя и лицевым слоем из кирпичной кладки при строительстве гражданских зданий на территории Московской области»]</ref><ref>[http://tutteplo.ru/images/novosti040609b.jpg Распоряжение кабинета министров Татарстана РТ № 362-р]</ref>). |
|||
Современный пенополистирол, применяемый в строительстве, производится по технологиям, предусматривающим применение, специальных химических добавок: стабилизирующих, термостабилизирующих и антипиренов. Эти добавки значительно увеличивают стойкость полистирола к окислительной, термоокислительной и термической деструкции, при необходимости в пенополистирол может быть добавлена добавка, увеличивающая его стойкость к солнечному свету, вернее его ультрафиолетовой составляющей. Как правило, такая добавка не применяется, поскольку, пенополистирол находится в составе конструкции и защищен от воздействия негативных факторов. |
|||
=== [[Деструкция]] пенополистирола === |
|||
Неизбежность деструкции (лат. destructio — разрушение) полистирола обусловлена самой сущностью полимеризационных пластмасс. Под воздействием внешних факторов (тепло, свет, радиация, механические и биологическое воздействие и т. д.) у всех полимеров, в том числе и у полистирола происходят разрушения макромолекул (отщепление микрорадикалов и [[деполимеризация]]) в результате чего изменяются химико-физические и эксплуатационные свойства.<ref>[http://www.kodges.ru/64424-yenciklopediya-polimerov.-tom-3.html Деструкция. Энциклопедия полимеров. Том 1 (А-К)] Под ред. В. А. Каргин. Справочник: в 3-х т. — М., «Советская энциклопедия», 1972., с.685-688</ref><ref>[http://www.tnu.in.ua/study/books.php?do=file&id=1975 А. А. Тагер. Физико-химия полимеров.] Учебное пособие. -М., «Химия», 1968</ref> |
|||
Деструкция пенополистирола существенным образом отлична от деструкции полистирола. В первую очередь это обусловлено развитой наружной поверхностью, характерной для всех вспененных пластмасс.<ref>[http://www.professija.ru/contextbookcontent.html?ID=199 Д. Клемпнер, В. Сенджаревич Полимерные пены и технологии вспенивания.] Справочник. Перевод с англ. под ред. А. М. Чеботаря, «Профессия», 2009</ref> |
|||
==== Низкотемпературная деструкция пенополистирола ==== |
|||
Вопрос о низкотемпературной деструкции современного пенополистирола до конца не исследован. Доподлинно известно, что в 1960—1970х годах в СССР проводились замеры, показавшие превышение [[ПДК]] по стиролу, однако это было связано с несовершенством химического производства. По причине использования несовершенных технологий в полученном полистироле оставалась значительная концентрация мономера, которая не извлекалась из материала при дальнейшей обработке <ref>«Токсикологическая характеристика самозатухающего пенополистирола» И. Л. Крынская; «Токсикология высокомолекулярных материалов и сырья для их синтеза» под ред. профессора С. Л. Данишевского. М. Л.: Химия 1966. http://www.twirpx.com/file/221786/</ref>. Современные разработки в области химической промышленности позволили решить эту проблему, и произведенный по современным технологиям пенополистирол не содержит остаточного мономера, что исключает превышение [[ПДК]] стирола при нормальных условиях эксплуатации.{{нет АИ|26|07|2011}} |
|||
Однако, стоит учитывать, что в связи с несовершенством систем контроля за производством и продажей строительной продукции, на современных строительных рынках до сих пор можно приобрести контрафактную продукцию, которая может нанести вред здоровью человека. <ref>[http://www.ripi-test.ru/node/718 Потолочная плитка | РИПИ<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref>. |
|||
При фотохимической деструкции под воздействием солнечного света разрушение пенополистирола происходит только в поверхностном слое на глубину несколько миллиметров. Однако, известно, что при правильной эксплуатации в строительстве пенополистирол не должен выступать наружу, и должен использоваться внутри инженерно-строительной конструкции.<ref name=autogenerated3>[http://epsrussia.ru/?attachment_id=872] //Из выступления на Круглом столе в РААСН 4 февраля 2010 г.</ref> |
|||
'''Д.х.н., профессор кафедры переработки пластмасс РХТУ им. Менделеева Л. М. Кербер о выделении стирола из современного пенополистирола''':<ref>[Из выступления Л. М. Кербера на Круглом столе Российской Академии строительных наук (РААСН) 4.02.2011, http://epsrussia.ru/?attachment_id=872].</ref> |
|||
{{начало цитаты}}В условиях обычной эксплуатации стирол окисляться никогда не будет. Он окисляется при гораздо более высоких температурах. Деполимеризация стирола действительно может идти при температурах выше 320 градусов, но всерьёз говорить о выделении стирола в процессе эксплуатации пенополистирольных блоков в интервале температур от минус 40 до плюс 70 С нельзя. В научной литературе имеются данные о том, что окисления стирола при температуре до +110 С практически не происходит. |
|||
{{конец цитаты}} |
|||
Также эксперты утверждают, что падение ударной вязкости материала при 65 градусах Цельсия не отмечено на интервале 5000 часов, а падение ударной вязкости при 20 градусах Цельсия не отмечено за 10 лет. <ref>[http://epsrussia.ru/?attachment_id=872] //Из выступления на Круглом столе по пенополистиролу РААСН 4 февраля 2011 г.</ref> |
|||
Токсичная природа стирола и способность пенополистирола выделять стирол считается европейскими экспертами недоказанной. Известно, что современных официально зарегистрированных случаев по превышению ПДК при использовании современных фирменных пенополистиролов не существует. <ref>[Из выступления В. В. Гурьева на Круглом столе Российской Академии строительных наук (РААСН) 4.02.2011, http://epsrussia.ru/?attachment_id=903]</ref> Эксперты, как в строительной, так и в химической отрасли либо отрицают саму возможность окисления пенополистирола в обычных условиях, либо указывают на отсутствие прецедентов, либо ссылаются на отсутствие у них информации по данному вопросу <ref>[http://epsrussia.ru/?attachment_id=873] //Из выступления на Круглом столе в РААСН 4 февраля 2010 г.</ref> <ref>[http://epsrussia.ru/?attachment_id=876] //Из выступления на Круглом столе в РААСН 4 февраля 2010 г.</ref>. |
|||
Кроме того, сама опасность стирола изначально часто преувеличивается. Согласно крупномасштабным научным исследованиям, проведенным в в 2010 г в связи с прохождением обязательной процедуры перерегистрации химических веществ в Европейском Химическом Агентстве в соответствии с регламентом REACH, (Стирол, ЕС № 202-851-5, CAS № 100-42-5), были сделаны следующие выводы: мутагенность — нет оснований для классификации; канцерогенность — нет оснований для классификации; репродуктивная токсичность — нет оснований для классификации<ref>[[Из выступления А. С. Крюкова на Круглом столе Российской Академии строительных наук (РААСН) 4.02.2011, http://epsrussia.ru/?attachment_id=874]]</ref>. |
|||
Более того, необходимо иметь в виду, что стирол естественным образом содержится в кофе, корице, клубнике и сырах.<ref>http://dl.dropbox.com/u/2872744/Food%20containing%20styrol.pdf</ref> |
|||
Таким образом, основные опасения, связанные с особой токсичностью стирола (мутагенность, канцерогенность, репродуктивная токсичность), якобы выделяющегося при использовании пенополистирола, не подтверждаются.{{нет АИ|26|07|2011}} |
|||
==== Высокотемпературная деструкция пенополистирола ==== |
|||
Высокотемпературная фаза деструкции пенополистирола хорошо и обстоятельно исследована. Она начинается при температуре +160<sup>о</sup>С (механохимическая деструкция). С повышением температуры до +200<sup>о</sup>С начинается фаза термоокислительной деструкции. Выше +260<sup>о</sup>С преобладают процессы термической деструкции и деполимеризации. В связи с тем, что теплота полимеризации [[полистирол]]а и [[поли-'''α'''-метилстирол]]а одни из самых низких среди всех полимеров (71 и 39 кДж/моль соответственно), в процессах их деструкции преобладает [[деполимеризация]] до исходного [[мономер]]а — [[стирол]]а.<ref name="Грасси"/><ref>[http://softacademy.lnpu.edu.ua/Programs/fizika_polimerov/Theme%202/Section%207.htm Старение и стабилизация полимеров. Физика и химия полимеров.] Электронный учебник.</ref><ref name="Павлов">[http://www.allbeton.ru/forum/topic15260.html Н. Н. Павлов Старение пластмасс в естественных и искусственных условиях.] -М. Химия 1982</ref><ref>[http://www.allbeton.ru/forum/post75882.html#p75882С. Л. Мадорский Термическое разложение органических полимеров.] Перевод с английского. -М., «Мир», 1967</ref> |
|||
== Пожароопасные свойства == |
|||
Пенополистирол различных марок относится к группам горючести Г3 — Г4. В Европе пенополистирол также относится к горючему классу строительных материалов — «Class E» <ref>http://www.cobold.lv/normativi/white_book_public_2004-04.pdf EPS White Book. EUMEPS Background Information on Standardisation of EPS</ref>. |
|||
Относится к синтетическим полимерам. Синтетические полимеры (как и органические, например, древесина) характеризуются горючестью. Учитывая это свойство, нормативные документы обязывают использовать пенополистирол только «в качестве среднего слоя строительной ограждающей конструкции». При таком подходе, возможность воспламенения материала исключается. |
|||
Воспламенение открытого материала, вне конструкции, может произойти от пламени спичек, паяльной лампы, от искр автогенной сварки. Пенополистирол не воспламеняется от прокаленного железного провода, горящей сигареты и от искр, возникающих при точке стали. |
|||
Горит в расплавленном состоянии с выделением большого количества теплоты. [[Удельная теплота сгорания]] пенополистирола 39,4 — 41,6 МДж/кг,<ref>[http://www.refrigerator.ru/pub.html А. С. Евтумян, О. И. Молчадовский Пожарная опасность теплоизоляционных материалов из пенополистирола.] Пожарная безопасность 2006, № 6</ref><ref>[http://www.standards.ru/document/3851805.aspx BS 6203:2003 Guide to fire characteristics and fire performance of expanded polystyrene materials used in building applications.]</ref> что в 4,3 раза выше чем у сосновой древесины естественной влажности, однако, плотности этих материалов — 300—550 кг/м.куб. у сухого дерева и от 15 до 30 кг/м.куб у пенополистирола, что при соотнесении дает несравнимо большую горючесть и способность выделять тепло дерева.<ref>[http://undipb.kiev.ua/ua/mgz/2009_No_2_(20)/content/Gudovich_Kharchenko_Abramov.pdf О. Д. Гудович, І.О.Харченко, О. О. Абрамов Експериментальнi дослiдження з визначення залежностi теплоти згоряння та горючостi сосновоi деревини вiд ii вологостi.] Науковий вісник Українського науково-дослідного інституту пожежної безпеки (УкрНДІПБ) МНС України, 2009, № 1 (19)</ref> |
|||
Линейная скорость распространения огня по поверхности пенополистирола 1 см/сек,<ref>[http://www.construnario.com/diccionario/swf/28152/styropor.pdf Seguridad contra incendios durante la transformacion de Styropor.] Informacion Tecnica Styropor. BASF Plastics key to your success. 40152 Marzo 2001</ref> в 1,5 — 2 раза превышающая скорость распространения огня по сухой древесине,<ref>[http://www.pogaranet.ru/asp/qa.aspx?noparma=ziwk&Gid=422&Mode=document Линейная скорость распространения пламени по поверхности материалов. Таблица 1.] Рекомендации ФГУ ВНИИПО МЧС России «Средства пожарной автоматики. Область применения. Выбор типа.»</ref>. |
|||
Удельная массовая скорость выгорания пенополистирола марки ПСБ (без антипиренов, не применяемый в строительстве)— 2.19 кг/мин м²<ref>[http://www.allbeton.ru/library/304/83.html Воробьев В. А. Андрианов Р. А. Полимерные теплоизоляционные материалы.] -М., Издательство литературы по строительству. 1972, стр. 125</ref>. |
|||
Горение пенополистирола сопровождается обильным выделением (267 м³/м³) густого чёрного дыма.{{нет АИ|29|07|2011}} |
|||
[[Файл:Styropian.JPG|thumb]] |
|||
При некорректном проведении экспериментов возможно неправильное определение группы горючести пенополистирола. Одной из ошибок является испытание материала без сочетания с негорючей основой, что является нарушением методики проведения испытания. В результате этого при воздействии пламени на образец он прогорает насквозь, оставшаяся его часть сжимается под влиянием температуры, и пламя горелки непосредственно не воздействует на вертикально расположенный образец. При таком способе проведения испытания сильно снижается вероятность распространения пламени по поверхности образца и образования горящих капель расплава. В реальных условиях применение теплоизоляционных материалов вне конструкции невозможно<ref>http://www.refrigerator.ru/otz/st_4.pdf</ref>. |
|||
=== Мнение Ассоциации европейских производителей пенополистирола (EUMEPS) === |
|||
По данным Synthos Chemical Innovations на 2009 года, Польша лидировала в потреблении пенополистирола на душу населения с показателем 5,3 кг/1 чел. Доля потребления полистирола по сравнению с другими материалами: 56 % (по данным Polish agency PMR Publications). |
|||
При этом, по данным Netherlands Institute for Safety «Nibra», Польша является одной из самых благополучных с точки зрения пожарной безопасности стран, опережая Бельгию, Данию, Ирландию и Финляндию. Открывают рейтинг из 29 стран — Эстония, Латвия и Россия, в которых в пожарах ежегодно погибает более 90 человек на 1 миллион жителей (в Польше — 13,2 человека на 1 миллион жителей).<ref name=autogenerated1 /> |
|||
<ref name=autogenerated2 /> |
|||
По мнению Ассоциации европейских производителей пенополистирола (EUMEPS),<ref>[http://epsrussia.ru/wp-content/uploads/2010/07/W-0154-1_.pdf Как ведет себя пенополистирол при пожаре?] Ассоциация европейских производителей пенополистирола (EUMEPS). 2002</ref> несмотря на то, что при горении ППС выделяется чёрный дым, его токсичность ниже по сравнению с токсичностью дыма от сгорания обычных строительных материалов. Этот вывод был сделан уже в 1980 г. Центром пожарной безопасности TNO для ППС стандартных классов и для ППС классов SE (то есть с антипиреновой пропиткой).{{нет АИ|26|07|2011}} |
|||
«…Дым от ППС в худшем случае имеет ту же токсичность, а в большинстве случаев — меньшую токсичность по сравнению с токсичностью дыма от сгорания природных материалов по всему температурному диапазону…» — утверждает Ассоциация европейских производителей пенополистирола (EUMEPS).<ref>http://epsrussia.ru/wp-content/uploads/2010/07/W-0154-1_.pdf Как ведет себя пенополистирол при пожаре?] Ассоциация европейских производителей пенополистирола (EUMEPS). 2002</ref> |
|||
=== Применение пенополистирола в квалификации нормативно-правовых документов === |
|||
Применение вспененного полистирола регламентирует действующий на данный момент ГОСТ 15588-86, который четко определяет сферу и способ его применения — «в качестве среднего слоя строительной ограждающей конструкции». |
|||
Классификация пожарных свойств вспененного полистирола претерпела существенные изменения в связи с введением в июле 2008 года в действие 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». |
|||
В результате, все пенополистиролы были отнесены к группе горючести Г3-Г4, что, при сохранении прежних свойств материала, связано с изменением способа его тестирования и классификации. |
|||
В результате, изделия из пенополистирола отнесены к группам горючести Г3 (нормальногорючий — вспененный) и Г4 (сильногорючий — экструдированный) по ГОСТ 30244-94. |
|||
При этом контролирующие органы не произвели отзыв действующих на тот момент сертификатов, узаконив их действие до момента истечения установленного в них срока, что повлекло за собой дополнительные сложности: присутствие на рынке пенополистирола, произведенного по одинаковым стандартам, но относимого к разным группам горючести. |
|||
Неоднозначный комментарий главы МЧС России Сергей Шойгу в Госдуме 21.04.10: «пенополистирол запрещен к применению. Особенно на объектах, где есть, с одной стороны высокие риски, а. с другой стороны, массовое пребывание людей» <ref>http://www.rmnt.ru/news/242517.htm?go_main Использовать пенополистирол для утепления жилых домов нельзя — Шойгу</ref> при официальном запросе [[Ассоциация производителей и поставщиков пенополистирола|Ассоциации производителей и поставщиков пенополистирола]] не подтвердился. |
|||
В ответе ведомства на запрос Ассоциации А. Н. Гилетич четко указал, что «каких-либо решений о запрете применения пенополистирола и конструкций с его использованием МЧС России не принимало». <ref>http://www.penoplast.ru/images/otvet_mchs_17_03_10.pdf Ответ МЧС на обращение Ассоциации производителей и поставщиков пенополистирола от 17.03.2010</ref> |
|||
'''OCT 301-05-202-92E Полистирол вспенивающийся. Технические условия. Отраслевой стандарт'''<!-- что значит эта строка? --> |
|||
По своим физико-химическим свойствам ППС относится к числу легкогорючих материалов. В силу специфики своего химического строения (соотношение С : Н = 1 : 1), развитой поверхности и большому содержанию воздуха (97-98 %), ППС горит с большой интенсивностью. Скорость сгорания в среднем составляет 2,19 кг/ мин. м². Скорость распространения пламени 36,7 см/мин. При сравнении соответствующих показателей видно, что скорость сгорания ППС в 4 раза выше скорости сгорания дерева. Теплотворная способность по Малеру и Крокеру равна 11000 ккал/кг. Вследствие большой скорости горения, это количество тепла высвобождается при пиковой температуре 1500 °С в относительно малое время. По опытным данным уже через 2 мин. горения ППС достигается температура 1200 °С. |
|||
Воспламенение может произойти от пламени спичек, паяльной лампы, от искр автогенной сварки. Не воспламеняется ППС от прокаленного железного провода, горящей сигареты и от искр, возникающих при точке стали. При хранении ППС с соблюдением правил пожарной безопасности со стороны самого материала опасности не ожидается. |
|||
При горении ППС очень быстро переходит в жидкое состояние (1 м³ пены без учета окалины образует 23 литра жидкого вещества). ППС сгорает без образования твердого остатка с выделением на 1 м³ материала при плотности 25 кг/м³ , около 267 м³ дыма с высоким содержанием токсичных продуктов сгорания (главным образом СО). |
|||
=== Самозатухающий пенополистирол === |
|||
Горючесть пенополистирола была снижена традиционными научными методами: насыщением сырья противопожарными добавками — антипиренами, которые также применяются для снижения горючести древесины. Пенополистирол с добавками антипиренов получил название «самозатухающий» и обозначается дополнительной буквой «С» в конце (например — ПСБ-С).<ref name="Асеева_Заиков">[http://www.allbeton.ru/forum/topic14696.html Р. М. Асеева, Г. Е. Заиков Снижение горючести полимерных материалов.] -М., Знание, 1981</ref> |
|||
Наглядно демонстрирует разницу между двумя видами пенопласта (ПСБ и ПСБ-С) журналисты «Комсомольской правды» в своем [http://www.kp.ru/daily/24462/623584 эксперименте] |
|||
<br /> |
|||
Также это видно из кадров другого эксперимента: |
|||
<gallery> |
|||
Файл:ПСБ и ПСБ-С эксперимент.jpg|Эксперимент:разница между пенопластом с антипиренами и без них. |
|||
Файл:ПСБ и ПСБ-С.Первый этап эксперимента.5 секунд.jpg|Первые 5 секунд воздействия пламени |
|||
Файл:ПСБ и ПСБ-С эксперимент. Прошло 36 секунд. .png|36 секунд воздействия пламени |
|||
</gallery> |
|||
Пожарная классификация материалов и изделий предполагает несколько десятков понятий, параметров и характеристик, используемых исключительно в контексте проводимых испытаний или исследований. Так, например, при «переводе» пожарнотехнической терминологии на язык, понятный непрофессионалам, понятие ''«[[Показатели пожаровзрывоопасности|негорючий]]»'' следует понимать исключительно только как ''«[[Показатели пожаровзрывоопасности|не принимающий участия в возгорании]]»'' и не более того. Понятия ''«[[Показатели пожаровзрывоопасности|самозатухающий]]»'', ''«[[Показатели пожаровзрывоопасности|нераспространяющий огонь]]»'', ''«[[Показатели пожаровзрывоопасности|время самостоятельного горения]]»'' также не следует трактовать буквально, а только лишь как частную характеристику в отношении конкретных исследований. |
|||
Согласно определениям Европейского комитета стандартизации (СЭВ 383-76) под горючестью веществ и материалов подразумевается исключительно их способность к воспламенению и горению от источника зажигания, а вовсе не длительность самостоятельного горения, после устранения первичного источника огня (самозатухание).<ref name="Асеева_Заиков"/> Поэтому, например, по результатам испытаний<ref>[http://ecoplast.by/protocol_niipb.pdf Протокол испытаний № 04-52/702П от 27.04.2010. Плиты теплоизоляционные пенополистирольные ППТ-25А.]</ref> НИИ пожарной безопасности и проблем чрезвычайных ситуаций Беларуси пенополистирол был отнесен к чрезвычайно горючим материалом (класс горючести Г4). |
|||
Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» классифицирует полистиролы: вспененный как «нормальногорючий» — Г3, экструдированный — как «сильногорючий» — Г4. |
|||
== Токсичность продуктов горения пенополистирола == |
|||
Относительная токсичность горения пенополистирола существенным образом зависит от условий пиролиза.<ref>Hilado C.J., Cumming H.J., Casey С.J.//J. Elastoa. a. Plast. 1979. V. II. № 1. p. 3-14.</ref><ref>Hllado C.J., Casey C.J., Schneider J. E.//Fire Technol. 1979. V. 15. № 2. p. 122—129.</ref><ref>Hilado C.J., Huttlinger P.F.//J. Therm. Insul. 1981. V. 5. Oct. p. 73-77</ref> |
|||
По одним источникам<ref>[http://www.moskr.ru/dkr/getimage?objectId=41357 Протокол № 255 от 28.08.2007] Идентификационного контроля материала пенополистирола ПСБ-С 25 ФГУ ВНИИПО МЧС России</ref> температура воспламенения пенополистирола — 310 °C; температура самовоспламенения 440 °C (''для самозатухающего беспрессового пенополистирола ПСБ-С — Т<sub>восп.(jm1)</sub>=335 °C, T<sub>самовосп.(jm3)</sub>=483 °C'').К примеру, температура самовозгорания такого натурального материала, как хлопок, — 253°С.<ref>http://epsrussia.ru/wp-content/uploads/2010/07/default.pdf</ref> |
|||
По другим источникам полистирол характеризуется как материал с температурой воспламенения — 210—343 °C и температурой самовоспламенения летучих продуктов его термической деструкции — от 380 °C. ''(Для сравнения — температура самовоспламенения автомобильных бензинов — 255—370 °C)''<ref>[http://www.nge.ru/g_2084-77.htm ГОСТ 2084-77. Бензины автомобильные.].</ref> |
|||
Таким образом, в условиях пожара, нагревание, деструкция и горение полимеров наступает после того, как температура в помещении достигает предельно допустимых для жизнедеятельности человека показателей. {{нет АИ|26|07|2011}} |
|||
По данным EUMEPS (Европейской Ассоциации производителей пенополистирола)масштабное исследование токсичности дыма от горящего ППС показало, что такие материалы, как древесина хвойных деревьев, ДСП, вспученная пробка и триплекс, резина, строительный картон и кожа опаснее при горении, чем вспененный пенополистирол.{{нет АИ|26|07|2011}} |
|||
Испытания проводилось в соответствии с методикой DIN 53436, результаты которой вполне сопоставимы с условиями реального пожара. При проведении данного испытания образцы нагреваются до температур 300, 400, 500 и 600 °C.{{нет АИ|27|07|2011}} |
|||
{| class="wikitable" |
|||
|- |
|||
! Образец !! ---------- !! Испускаемые частицы !! (в объемном отношении) !! в част. на млн. (ррм) !! при различных температурах |
|||
|- |
|||
| ---------- || Продукты горения || 300 °C || 400 °C || 500 °C || 600 °C |
|||
|- |
|||
| ПСБ || Моноксид углерода;Моностирол;Прочие ароматические соединения;Бромоводород || 50*;200;следы;-;0 || 200*;300;10;-;0 || 400*;500;30;-;0 || 1,000**;50;10;-;0 |
|||
|- |
|||
| ПСБ-С || Моноксид углерода;Моностирол;Прочие ароматические соединения;Бромоводород || 10;50;следы;-;10|| 50;100;20;-;15|| 500*; 500;20;-;13 || 1,000*;50;10;-;11 |
|||
|- |
|||
| Хвойная древесина ||Моноксид углерода;Ароматические соединения || 400*; — || 6,000**;-- || 12,000**;-- || 15,000**;300 |
|||
|- |
|||
| ДСП || Моноксид углерода;Ароматические соединения || 14,000**; следы || 24,000**;300 || 59,000**; 300 || 69,000*; 1000 |
|||
|- |
|||
| Вспученная пробка || Моноксид углерода;Ароматические соединения || 1,000*; следы ||3,000**; 200 || 15,000**;1000 || 29,000**;1000 |
|||
|- |
|||
|} |
|||
Как видно из таблицы, дым от ППС в худшем случае имеет ту же токсичность, а в большинстве случаев — меньшую токсичность по сравнению с токсичностью дыма от сгорания природных материалов по всему температурному диапазону.{{нет АИ|27|07|2011}} |
|||
Пояснения: условия испытания указаны в DIN 53 436; скорость потока воздуха 100 1/ч; Образец для испытаний размерами 300мм x 15мм x 20 мм, который сравнивается с другими образцами при обычных условиях конечного использования |
|||
Символы: * тление, ** пламя, — не обнаружено. |
|||
При сжигании ППС класса SE при условиях, указанные в DIN 53 436, следов бромированных дибензодиоксинов в газообразном или твердом состоянии обнаружено не было, а были выявлены только незначительные следы бромированных дибензофуранов. |
|||
Это подтверждается и исследованиями Химического факультета МГУ под руководством профессора А. Т. Лебедева, которые выявили отсутствие следов хлора и возможности выделения фосгена при горении пенополистирола<ref>http://knauf-penoplast.ru/images/site/knauf_protocol_cl.pdf</ref> |
|||
По значению показателя токсичности продуктов горения пенополистирол можно отнести к группе Т3.<ref>[http://ecoplast.by/protocol_bgu.pdf Протокол сертификационных испытаний Белорусского государственного университета «Определение токсичности продуктов горения плит пенополистирольных теплоизоляционных ППТ-25»]</ref> Однако, следует помнить, что, к примеру, древесина, по тем же показателям относится к группе Т4.{{нет АИ|26|07|2011}} |
|||
==== Антипирены, используемые в составе пенополистирола ==== |
|||
В данный момент строительный пенополистирол типа ПСБ-С пропитывают гексабромциклододеканом. Доля противопожарных добавок обычно не превышает 0,5 %. ГБЦД не образует токсичных диоксинов и фуранов при горении. Этот факт был подтвержден Министерством природы Германии в 1990 для полимеров, в котором содержание ГБЦД было, по крайней мере, в пять раз выше обычного (3 процента по массе). Было установлено, что ГБЦД не является источником формирования полибромодибензофуранов и диоксинов при различных видах горения в диапазоне температур от 400 до 800°C2. Аналогичный результат был ранее подтвержден Министерством природы Нидерландов в 1989 г. при изучении пиролиза полистирола, содержащего 10 процентов ГБЦД (в ППС с антипиренами процентное содержание таких добавок не превышает 0,5 %). Исследование, проведенное в 1992 г. известным институтом Фрезениуса в Германии, показало, что в самом ГБЦД нет бромированных диоксинов или фуранов, которые можно было бы выявить. Последние испытания в инсинераторе 'Tamara' в Карлсруэ показали, что сгорание полистиролов в современной мусоросжигательной печи является экологически благоприятным методом утилизации с точки зрения выбросов в атмосферу.<ref>[http://www.eumeps.org/show.php?ID=4471&psid=hmotjteo Behaviour of EPS in case of fire.] European Manufacturers of EPS. International/non-profit association Eumeps August 2002</ref> |
|||
Однако в последние годы выяснилось, что ГБЦД обладает куммулятивными свойствами, что вызвало обеспокоенность в связи с его влиянием на окружающую среду. Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях, комитет по рассмотрению стойких органических загрязнителей ООН, Шестое совещание UNEP/POPS/POPRC.6/10 Женева, 11-15 октября 2010 года предписали ограничить, а в дальнейшем запретить его применение. На Украине ГБЦД внесен в список опасных химических веществ с учетом его воздействия на экологию, а ряд стран уже полностью запретили даже ввоз ГБЦД на свою территорию. |
|||
К 2014 году было предписано прекратить использование этого вещества, в том числе в качестве антипирена для пенополистирола. |
|||
В конце марта 2011 года Great Lakes Solutions (подразделение компании Chemtura) объявили об успешном создании безопасной альтернативы. |
|||
С апреля 2011 года Great Lakes Solutions совместно с The Dow Chemical Company приступили к проработке процесса производства и продажи антипирена нового поколения, соответствующего требованиям по безопасности и экологичности, над которым специалисты двух компаний работали последние несколько лет.<ref>[http://www.dow.com/news/corporate/2011/20110329b.htm Dow’s First Quarter Earnings Webcast Set for April 28, 2011<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref> |
|||
Президент компании Great Lakes Solutions Анна Нуунан сообщила, что новая антипожарная добавка не снижает теплотехнических характеристик вспененных и экструдированных полистиролов и одновременно удовлетворяет требованиям по экологичности. |
|||
В начале апреля компания BASF объявила об удовлетворительных результатах тестирования нового антипирена в составе пенополистирольной продукции.<ref>[http://www.basf.com/group/pressrelease/P-11-230 BASF supports new polymeric flame retardant — BASF — The Chemical Company — Corporate Website<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref> |
|||
Таким образом, индустрия получит возможность совершенствовать потребительские характеристики полистиролов, адаптировав их к всё более требовательным экологичным стандартам ЕС. |
|||
== См. также == |
|||
* [[Монолитное строительство]] |
|||
* [[Пенокартон]] |
|||
* [[Термоблок]] |
|||
* [[Ассоциация производителей и поставщиков пенополистирола]] |
|||
== Примечания == |
== Примечания == |
||
{{ |
{{Примечания|2}} |
||
== |
== Литература == |
||
* {{книга |автор = Кабанов В. А. и др.|часть = т.2 Л - Полинозные волокна|заглавие = Энциклопедия полимеров|оригинал = |ссылка = |ответственный = |издание = |место = М.|издательство = Советская Энциклопедия|год = 1974|том = |страницы = |страниц = 1032|серия = |isbn = |тираж = 35000}} |
|||
* [http://www.youtube.com/watch?v=ETIPuTNqXTE Австрийский опыт использования вспененного пенополистирола для утепления фасадов.] |
|||
* [http://www.youtube.com/watch?v=qmOj0raSNkw Применение вспененного пенополистирола для устройства пола] |
|||
* [http://www.youtube.com/watch?v=Aqg6bGL_Uz0 Реакция пенополистирола псб-с на воздействие пламени искры и фейерверка.] |
|||
* [http://video.yandex.ru/users/winder42/view/1/ Секретные стройматериалы. Репортерские истории с Валентином Трушиным. РЕН ТВ] |
|||
* [http://www.youtube.com/watch?v=ZOb69a6rju4 Секретные стройматериалы. Репортерские истории с Валентином Трушиным. РЕН ТВ.Короткая версия.] |
|||
* [http://stroimit.ru/stati/uteplenie-penoplastom/ Как утеплять стены пенопластом] |
|||
* [http://www.kp.ru/daily/24462/623584/ Как уютный дом построить и потом не прогореть. Комсомольская правда] |
|||
[[Категория: |
[[Категория:Пенопласт]] |
||
[[Категория:Теплоизоляционные материалы]] |
[[Категория:Теплоизоляционные материалы]] |
||
[[Категория:Упаковочные материалы]] |
|||
[[Категория:Газонаполненные пластмассы]] |
|||
[[uk:Пінополістирол]] |
Текущая версия от 06:30, 14 октября 2024
Пе́нополистиро́л представляет собой газонаполненный материал, получаемый из полистирола и его производных, а также из сополимеров стирола. Пенополистирол является широко распространённой разновидностью пенопласта, таковым обычно и называется в обиходе. Обычная технология получения пенополистирола связана с первоначальным заполнением гранул стирола газом, который растворяют в полимерной массе. В дальнейшем производится нагрев массы паром. В процессе этого происходит многократное увеличение исходных гранул в объёме, пока они не занимают всю блок-форму и не спекаются между собой. В традиционном пенополистироле используются хорошо растворимый в стироле природный газ для заполнения гранул, в пожаростойких вариантах пенополистирола гранулы наполнены углекислым газом[1]. Также существует непопулярная технология получения вакуумного пенополистирола, в котором отсутствует какой-либо из газов.
История производства пенополистирола
[править | править код]Первый пенополистирол был изготовлен во Франции в 1928 г.[2]. Промышленное производство пенополистирола началось в 1937 в Германии[3]. В СССР производство пенополистирола (марки ПС-1) было освоено в 1939 г.[4], марок ПС-2 и ПС-4 — в 1946 г.[5], марки ПСБ — в 1958 г.[6] В 1961 году в СССР была освоена технология производства самозатухающего пенополистирола (ПСБ-С)[7]. Для строительных целей пенополистирол марки ПСБ начали выпускать в 1959 г. на мытищинском комбинате «Стройпластмасс».
Состав пенополистирола
[править | править код]Для получения пенополистирола чаще всего применяется полистирол. Другим сырьём служат полимонохлорстирол, полидихлорстирол, а также сополимеры стирола с другими мономерами: акрилонитрилом и бутадиеном. В качестве вспенивающих агентов служат легкокипящие углеводороды (пентан, изопентан, петролейный эфир, дихлорметан) или газообразователи (диаминобензол, нитрат аммония, азобисизобутиронитрил). Кроме того, в состав пенополистирольных плит входят антипирены (класс горючести Г1), красители, пластификаторы и различные наполнители.
Способы получения
[править | править код]Значительная доля получаемого пенополистирола производится вспениванием материала парами низкокипящих жидкостей. Для этого используется процесс суспензионной полимеризации в присутствии жидкости, которая способна растворяться в исходном стироле и нерастворима в полистироле, например, пентана, изопентана и их смеси. При этом образуются гранулы, в которых легкокипящая жидкость равномерно распределена в полистироле. Далее эти гранулы подвергают нагреванию паром, водой или воздухом, в результате чего они значительно увеличиваются в размерах — в 10-30 раз. Получившиеся объёмные гранулы спекают с одновременным формованием изделий.
Свойства пенополистирола
[править | править код]Пенополистирол, который был получен методом вспенивания легкокипящей жидкости, представляет собой материал, состоящий из тонкоячеистых гранул, спекшихся между собой. Внутри гранул пенополистирола есть микропоры, между гранулами — пустоты. Механические свойства материала определяются его кажущейся плотностью: чем она выше, тем больше прочность и ниже водопоглощение, гигроскопичность, паро- и воздухопроницаемость.
Основные виды производимого пенополистирола
[править | править код]- Беспрессовый пенополистирол: EPS (Expanded Polystyrene); ПСБ (Пенополистирол суспензионный беспрессовый); ПСБ-С (Пенополистирол суспензионный беспрессовый самозатухающий). Изобретён BASF в 1951 г.
- Экструдированный пенополистирол: XPS (Extruded Polystyrene); Экстрол, Пеноплэкс, Стирэкс, Техноплекс, Технониколь, URSA XPS
- Прессовый пенополистирол: различные зарубежные марки; ПС-1; ПС-4
- Автоклавный пенополистирол: Styrofoam (Dow Chemical)
- Автоклавно-экструзионный пенополистирол[8]
Применение
[править | править код]Пенополистирол чаще всего используется как теплоизоляционный и конструкционный материал. Области его применения: строительство, вагоностроение, судостроение, авиастроение. Довольно большое количество пенополистирола применяется как упаковочный и электроизоляционный материал.
- В военной промышленности — как утеплитель; в системах индивидуальной защиты военнослужащих; как амортизатор в шлемах.
- В производстве бытовых холодильников как теплоизолятор (в СССР это серийно производившиеся холодильники «Ярна-3», «Ярна-4», «Визма», «Смоленск» и «Арагац-71») до начала 1960-х гг., когда пенополистирол был вытеснен пенополиуретаном.
- В производстве тары и одноразовой изотермической упаковки для замороженных продуктов[9][10][11][12]
- В строительстве зданий — применение пенополистирола в России в строительной отрасли регламентируется государственными стандартами[13][14][15] и ограничивается использованием в качестве среднего слоя строительной ограждающей конструкции. Пенополистирол широко применяется для утепления фасадов (класс горючести Г1). Потенциально высокая пожароопасность этого материала требует обязательного проведения предварительных натурных испытаний[16]. В августе 2014 года ФГБУ ВНИИПО МЧС России отметил[17], что применение в конструкции СФТК («Системы фасадные теплоизоляционные композиционные») в качестве утеплителя (теплоизоляции) основной плоскости фасада плиточного пенополистирола (только тех марок, которые указаны в ТС), не являющегося материалом для отделки или облицовки внешних поверхностей наружных стен зданий и сооружений, противоречит требованиями Статьи 87, части 11 ФЗ № 123-ФЗ[18] и пункта 5.2.3 СП 2.13130.2012. В июле 2015 года вступил в силу современный ГОСТ 15588-2014 «Плиты пенополистирольные теплоизоляционные. Технические условия», указывающий на обязательное наличие в составе материала антипиреновых добавок, обеспечивающих пожаробезопасность (самозатухание, неспособность поддерживать самостоятельное горение) пенополистирольных плит при хранении и монтаже.
- С 1970-х гг. пенополистирол применяется при строительстве дорог, устройстве искусственных рельефов и насыпей, прокладке транспортных путей на территориях со слабыми грунтами, при защите дорог от промерзания, для снижения вертикальной нагрузки на конструкцию и в ряде других случаев. Наиболее активно используют пенополистирол в дорожном строительстве США, Япония, Финляндия и Норвегия[19]. Требования и нормы ГОСТ к данному продукту в этих странах кардинально отличаются от Российских и стран СНГ.
- Служит материалом для производства детских игрушек, дизайнерской мебели и предметов интерьера[20]. Также служит материалом для создания объектов современного декоративно-прикладного и концептуального искусства[21].
Свойства пенополистирола
[править | править код]Водопоглощение
[править | править код]Пенополистирол способен поглощать воду при непосредственном контакте[22]. Проникновение воды непосредственно в пластмассу составляет менее 0,25 мм за год[23], поэтому водопоглощение пенополистирола зависит от его структурных особенностей, плотности, технологии изготовления и длительности периода водонасыщения. Водопоглощение экструзионного пенополистирола даже через 10 суток нахождения в воде не превышает 0,4 % (по объёму), что обусловливает его широкое применение как утеплителя для подземных и заглублённых сооружений (дороги, фундаменты)[24].
Паропроницаемость
[править | править код]Пенополистирол является низкопаропроницаемым материалом[25][26].
ГОСТ 15588-2014 устанавливает паропроницаемость не меньше 0,05 мг/мчПа. В реальности он зависим от плотности пенополистирола. Пенополисторол марки ПСБ-15 (ПСБ-С-15) имеет паропроницаемость 0.035 мг/(м•ч•Па), а ПСБ-35 как 0.03 мг/(м•ч•Па). В большинстве случаев это позволяет тепловой конструкции отводить влагу из нее осушаться при наличии пароизоляционной мембраны со стороны помещения, но каждая такая конкретная модель требует расчета на тепловом калькуляторе с моделированием увлажнения как SmartCalc или его аналог.
Биологическая устойчивость
[править | править код]Несмотря на то, что пенополистирол не подвержен действию грибков, микроорганизмов и мхов, в ряде случаев они способны образовывать на его поверхности свои колонии[27][28][29][30].
Полистирол способны есть и переваривать мучные черви[31][32][33].
В пенополистироле могут селиться насекомые, обустраивать гнёзда птицы и грызуны. Проблема повреждениям конструкций пенополистирола грызунами была предметом многочисленных исследований. По результатам произведенных тестов пенополистирола на серых крысах, домовых мышах и мышах-полевках установлено следующее:
- Пенополистирол, как материал, состоящий из углеводородов, не содержит питательных веществ и не является питательной средой для грызунов (и прочих живых организмов).
- В принудительных условиях грызуны воздействуют на экструзионный и гранулированный пенополистирол равно, как и на всякий другой материал, в тех случаях, когда он является преградой (препятствием) для доступа к пище и воде или для удовлетворения других физиологических потребностей животного.
- В условиях свободного выбора грызуны воздействуют на пенополистирол в меньшей степени, чем в условиях принуждения, и только в том случае, если им необходим подстилочный материал или существует потребность в стачивании резцов.
- При наличии выбора гнездового материала (мешковина, бумага), пенополистирол привлекает грызунов в последнюю очередь.
Результаты экспериментов с крысами и мышами показали также зависимость от модификации пенополистирола, в частности экструзионный пенополистирол повреждается грызунами в меньшей степени.
Долговечность
[править | править код]Одним из способов определения долговечности пенополистирола является чередование нагревания до +40 °C, охлаждения до −40 °C и выдерживанием в воде. Каждый такой цикл принимается равным одному условному году эксплуатации. Утверждается, что долговечность изделий из пенополистирола по данной методике испытаний составляет не менее 60 лет[34], 80 лет[35].
Устойчивость к действию растворителей
[править | править код]Пенополистирол мало устойчив к растворителям. Он легко растворяется в исходном стироле, ароматических углеводородах (бензол, толуол, ксилол), хлорированных углеводородах (1,2-дихлорэтан, четырёххлористый углерод), сложных эфирах, ацетоне, сероуглероде. В то же время он нерастворим в спиртах, алифатических углеводородах и простых эфирах.
Деструкция пенополистирола
[править | править код]Высокотемпературная деструкция
[править | править код]Высокотемпературная фаза деструкции пенополистирола хорошо и обстоятельно исследована. Она начинается при температуре +160 °C. С повышением температуры до +200 °C начинается фаза термоокислительной деструкции. Выше +260 °C преобладают процессы термической деструкции и деполимеризации. В связи с тем, что теплота полимеризации полистирола и поли-'''α'''-метилстирола одни из самых низких среди всех полимеров, в процессах их деструкции преобладает деполимеризация до исходного мономера — стирола[36].
Модифицированный пенополистирол со специальными добавками отличается по степени высокотемпературной деструкции согласно сертификационному классу. Модифицированные пенополистиролы, сертифицированные по классу Г1, не разрушаются более чем на 65 % под воздействием высоких температур. Классы модифицированных пенополистиролов приведены в таблице в разделе по пожаростойкости.
Низкотемпературная деструкция и воздействие на здоровье
[править | править код]Стиль этого раздела неэнциклопедичен или нарушает нормы литературного русского языка. |
Вспененный полистирол, как и некоторые другие углеводороды, способен к самоокислению на воздухе с образованием пероксидов. Реакция сопровождается деполимеризацией. Скорость реакции определяется диффузией молекул кислорода. Ввиду значительно развитой поверхности пенополистирола он окисляется быстрее, чем полистирол в блоке[37]. Для полистирола в форме плотных изделий регламентирующим началом деструкции выступает температурный фактор. При более низких температурах его деструкция хотя теоретически и возможна в соответствии с законами термодинамики полимеризационных процессов, но из-за чрезвычайно низкой газопроницаемости полистирола парциальное давление мономера имеет возможность изменяться только на наружной поверхности изделия. Соответственно ниже Тпред = 310 °С деполимеризация полистирола происходит только на поверхности изделия, и ею можно пренебречь для целей практического применения.
Д. х. н., профессор кафедры переработки пластмасс РХТУ имени Менделеева Л. М. Кербер о выделении стирола из современного пенополистирола:
«В условиях обычной эксплуатации стирол окисляться никогда не будет. Он окисляется при гораздо более высоких температурах. Деполимеризация стирола действительно может идти при температурах выше 320 градусов, но всерьёз говорить о выделении стирола в процессе эксплуатации пенополистирольных блоков в интервале температур от минус 40 до плюс 70 °C нельзя. В научной литературе имеются данные о том, что окисления стирола при температуре до +110 °C практически не происходит».
Также эксперты утверждают, что падение ударной вязкости материала при +65 °C не отмечено на интервале 5000 часов, а падение ударной вязкости при +20 °C не отмечено за 10 лет.
Токсичная природа стирола и способность пенополистирола выделять стирол считается европейскими экспертами недоказанной. Эксперты, как в строительной, так и в химической отрасли либо отрицают саму возможность окисления пенополистирола в обычных условиях, либо указывают на отсутствие прецедентов, либо ссылаются на отсутствие у них информации по данному вопросу.
Кроме того, сама опасность стирола изначально часто преувеличивается. Согласно крупномасштабным научным исследованиям, проведённым в 2010 г. в связи с прохождением обязательной процедуры перерегистрации химических веществ в Европейском Химическом Агентстве в соответствии с регламентом REACH, были сделаны следующие выводы:
- мутагенность — нет оснований для классификации;
- канцерогенность — нет оснований для классификации;
- репродуктивная токсичность — нет оснований для классификации.
Более того, необходимо иметь в виду, что стирол естественным образом содержится в кофе, корице, клубнике и сырах.
Таким образом, основные опасения, связанные с особой токсичностью стирола, якобы выделяющегося при использовании пенополистирола, не подтверждаются[36]
До 2018 года никаких доказательств о канцерогенности стирола не было дальше теоретических предположений о том, что теоретически возможны химические реакции с участием стирола способные повредить ДНК.[38] Тем не менее, не удавалось обнаружить практически каких либо мутаций у человека под воздействие стирола, даже когда стирол обнаруживался в крови людей. Опыты на животных с передозировкой стирола в тысячи раз показывали, что он воздействует примерно как гормон эстроген и даже на животных канцерогенные эффекты были не очевидны. Единственное прямое доказательство возможного канцерогенного воздействия стирола на человека было получено в 2018, что повлекло со стороны ВОЗ и Международного агентства по исследованию рака (IARC) пересмотра классификации стирола с "вероятно" до "возможно" канцерогенного. Было исследовано 73036 рабочих, которые работали в прямом контакте со стиролом на химическом производстве. Нормальное количество миелоидного лейкоза (редкая форма лейкемии) составляет примерно 10 человек на такое количество людей, было обнаружено 25 случаев миелоидного лейкоза. На основании этого были введены новые нормы по работе со стиролом на химических предприятиях. Следует отметить, что нормальный риск возникновения рака составляет примерно 20% в течение жизни, в данном случае обсуждается гипотетический риск рака примерно 0,01% и сугубо для работников химической промышленности.[39] Для бытового использования продуктов на основе полистирола эмиссия составляет в более чем 10.000 раз меньшую дозу и какие либо доказательства или ограничения по применению продуктов полистирола в бытовом использовании отсутствуют. Как отмечает FDA и Cancer Council, куда большее значение для снижения риска возникновения рака является не истерия вокруг стирола, а отказ от курения, загара, алкоголя и употребления нездоровой пищи. [40]
Пожароопасность пенополистирола
[править | править код]Пожароопасность необработанного пенополистирола
[править | править код]Немодифицированный пенополистирол (класс горючести Г4) — легковоспламеняющийся материал, воспламенение которого может произойти от пламени спичек, паяльной лампы, от искр автогенной сварки. Пенополистирол не воспламеняется от прокалённого железного провода, горящей сигареты и от искр, возникающих при точке стали[41]. Пенополистирол относится к синтетическим материалам, которые характеризуются повышенной горючестью. Он способен сохранять энергию от внешнего источника тепла в поверхностных слоях, распространяя огонь и инициируя усиление пожара[42].
Температура воспламенения пенополистирола колеблется от 210 °C до 440 °C в зависимости от добавок, используемых производителями[43][44]. Температура воспламенения конкретной модификации пенополистирола определяется согласно сертификационному классу.
При воспламенении обычного пенополистирола (класс горючести Г4) в короткое время развивается температура 1200 °C[41], при использовании специальных добавок (антипирены) температура горения может быть снижена согласно классу горения (класс горючести Г3). Горение пенополистирола проходит с образованием токсичного дыма различной степени и интенсивности в зависимости от примесей, добавленных к пенополистиролу для снижения дымообразования. Дымовыделение токсичных веществ в 36 раз больше по объёму, чем у древесины.
Горение обычного пенополистирола (класс горючести Г4) сопровождается образованием токсичных продуктов: циановодорода, бромоводорода и так далее[45][46].
По указанным причинам изделия из необработанного пенополистирола (класс горючести Г4) не имеют сертификатов допуска для применения в строительных работах.
Производители используют модифицированный специальными добавками (антипиренами) пенополистирол, благодаря которым материал имеет различные классы по воспламенению, горючести и дымообразованию.
Таким образом, при корректном монтаже, в соответствии с ГОСТ 15588-2014 «Плиты пенополистирольные теплоизоляционные. Технические условия», пенополистирол не представляет угрозы для пожаробезопасности зданий. Технология «мокрого фасада» (WDVS, EIFS, ETICS), которая подразумевает применение пенополистирола в качестве утеплителя в ограждающей конструкции, находит большое применение в строительстве.
Модифицированный пенополистирол для пожарной безопасности
[править | править код]Для снижения пожароопасности пенополистирола при его получении к нему добавляют антипирены. Полученный материал называется самозатухающим пенополистиролом (класс горючести Г3) и обозначается у ряда российских производителей дополнительной буквой «С» в конце (например — ПСБ-С)[47].
01.05.2009 вступил в действие новый федеральный закон ФЗ-123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». Изменилась методика по определению группы горючести горючих строительных материалов. А именно, в статье 13, пункт 6 появилось требование, исключающее образование капель расплава в материалах с группой Г1-Г2[48]
Учитывая то, что температура плавления полистирола около 220 °C, то все утеплители на основе этого полимера (в том числе экструдированный пенополистирол) с 01.05.2009 будут классифицированы группой горючести не выше Г3.
До вступления ФЗ 123 в силу, группа горючести марок с добавлением антипиренов характеризовалась как Г1.
Снижение горючести пенополистирола в большинстве случаев достигается заменой горючего газа для «надувания» гранул на углекислый газ[49].
Примечания
[править | править код]- ↑ Кабанов В. А. и др. т. 2. Л - Полинозные волокна // Энциклопедия полимеров. — М.: Советская Энциклопедия, 1974. — 1032 с. — 35 000 экз.
- ↑ Патент Франции № 668142 (Chem. Abs, 24, 1477, 1930).
- ↑ Патент Германии № 644102 (Chem. Abs, 31, 5483, 1937)
- ↑ Берлин А. Ан. Основы производства газонаполненных пластмасс и эластомеров. — М.: Госхимиздат, 1956.
- ↑ Чухланов В. Ю., Панов Ю. Т., Синявин А. В., Ермолаева Е. В. Газонаполненные пластмассы. Учебное пособие. — Владимир: Издательство Владимирского госуниверситета, 2007.
- ↑ Кержковская Е. М. Свойства и применение пенопласта ПС-Б. — Л: ЛДНТП, 1960.
- ↑ Андрианов Р. А. Новые марки пенополистирола. Промышленность строительных материалов Москвы. - Выпуск № 11. — М.: Главмоспромстройматериалы, 1962.
- ↑ Патент ФРГ № 92606 от 07.04.1955.
- ↑ Discussion and Possible Action Regarding a Ban of the Use of Expanded Polystyrene (EPS) Food Containers (Study Issue) Архивная копия от 24 сентября 2015 на Wayback Machine // December 18, 2012.
- ↑ POLICY TOOLS FOR REDUCING IMPACT OF SINGLE-USE, CARRYOUT PLASTIC BAGS AND EPS FOOD PACKAGING (недоступная ссылка)//Final Report June 2, 2008
- ↑ Nguyen L. An Assessment of Policies on Polystyrene Food Ware Bans. Архивная копия от 17 июля 2014 на Wayback Machine// San Jose State University 10.01/2012
- ↑ S8619 Prohibits food establishments from using expanded polystyrene foam disposable food service containers beginning 1/1/15. Дата обращения: 21 февраля 2013. Архивировано 29 ноября 2020 года.
- ↑ ГОСТ 15588-2014 «Плиты пенополистирольные теплоизоляционные. Технические условия». Вступил в силу 01.07.2015
- ↑ ГОСТ Р 53786-2010 «Системы фасадные теплоизоляционные композиционные с наружными штукатурными слоями. Термины и определения»
- ↑ ГОСТ Р 53785-2010 «Системы фасадные теплоизоляционные композиционные с наружными штукатурными слоями. Классификация»
- ↑ ПИСЬМО Госстроя РФ N 9-18/294, ГУГПС МВД РФ N 20/2.2/1756 от 18.06.1999 «ОБ УТЕПЛЕНИИ НАРУЖНЫХ СТЕН ЗДАНИЙ» . Дата обращения: 7 февраля 2011. Архивировано 20 декабря 2010 года.
- ↑ Письмо ФГБУ ВНИИПО МЧС России от 07.08.2014 № 3550-13-2-02
- ↑ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ О ТРЕБОВАНИЯХ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ от 22.07.2008 № 123-ФЗ . Дата обращения: 17 октября 2014. Архивировано 4 марта 2016 года.
- ↑ Бьорвика . Дата обращения: 10 апреля 2013. Архивировано 10 апреля 2015 года.
- ↑ Дизайнерская мебель из пенопласта — конструктивная и доступная . Дата обращения: 20 октября 2014. Архивировано из оригинала 28 ноября 2013 года.
- ↑ Роботы из пенополистирола . Дата обращения: 20 октября 2014. Архивировано 12 августа 2014 года.
- ↑ Павлов В. А. Пенополистирол. — М.: «Химия», 1973.
- ↑ Хренов А. Е. Миграция вредных примесей из полимерных материалов при возведении подземных сооружений и прокладке коммуникаций // Горный информационно-аналитический бюллетень. — № 7. — 2005.
- ↑ Егорова Е. И., Коптенармусов В. Б. Основы технологии полистирольных пластиков. — Санкт-Петербург: Химиздат, 2005.
- ↑ Таблица плотности, теплопроводности и паропроницаемости различных материалов . Дата обращения: 1 июня 2013. Архивировано 8 мая 2013 года.
- ↑ Таблица плотности, теплопроводности и паропроницаемости различных материалов : Ремонт и обустройство квартиры, строительство дома — мои ответы на вопросы . Дата обращения: 1 июня 2013. Архивировано 31 декабря 2013 года.
- ↑ Семенов С. А. Разрушение и защита полимерных материалов при эксплуатации в условиях воздействия микроорганизмов // Диссертация на соискание степени доктора технических наук, РАН Институт химической физики им. Н. Н. Семенова. — М., 2001. Дата обращения: 21 февраля 2013. Архивировано 28 апреля 2012 года.
- ↑ Atiq N. Biodegradability of Synthetic Plastics Polystyrene and Styrofoam by Fungal Isolates Архивная копия от 5 марта 2016 на Wayback Machine // Department of Microbiology Quaid-i-Azam University, Islamabad, 2011.
- ↑ Naima Atiq Т., Ahmed S., Ali M., Andleeb S., Ahmad B., Geoffery R. Isolation and identification of polystyrene biodegrading bacteria from soil. Архивная копия от 29 мая 2020 на Wayback Machine//African Journal of Microbiology Research Vol. 4(14), pp. 1537—1541, 18 July, 2010.
- ↑ Richardson N. Beurteilung von mikrobiell befallenen Materialien aus der Trittschalldämmung Архивная копия от 17 апреля 2012 на Wayback Machine // AGÖF Kongress Reader September 2010.
- ↑ Мучные черви оказались способны питаться пенопластом — Naked Science . Дата обращения: 8 марта 2019. Архивировано 19 сентября 2020 года.
- ↑ Biodegradation and Mineralization of Polystyrene by Plastic-Eating Mealworms: Part 1. Chemical and Physical Characterization and Isotopic Tests | Environmental Science & Techn...
- ↑ Plastic-eating worms may offer solution to mounting waste, Stanford researchers discover | Stanford News Release . Дата обращения: 8 марта 2019. Архивировано 20 февраля 2021 года.
- ↑ Hed G. Service Life Estimations of Building Components. Munich: Hanser. Report TR28:1999.Gävle, Sweden: Royal Institute of Technology, Centre for Built Environment, Stockholm, 1999. — P. 46.
- ↑ Протокол испытаний № 225 от 25.12.2001. НИИСФ РААСН. Испытательная лаборатория теплофизических и акустических измерений)
- ↑ 1 2 Пенополистирол - Свойства . 4108.ru. Дата обращения: 10 апреля 2016. Архивировано 5 апреля 2016 года.
- ↑ Эммануэль Н. М., Бучаченко А. Л. Химическая физика старения и стабилизации полимеров. — М.: Наука, 1982.
- ↑ Trisia A. Farrelly, Ian C. Shaw. Polystyrene as Hazardous Household Waste. — IntechOpen, 2017-02-01. — ISBN 978-953-51-2910-3. Архивировано 15 ноября 2021 года.
- ↑ After 40 years in limbo: Styrene is probably carcinogenic (англ.). ScienceDaily. Дата обращения: 15 ноября 2021. Архивировано 15 ноября 2021 года.
- ↑ Does eating or drinking out of polystyrene food packaging cause cancer? (англ.). www.cancer.org.au. Дата обращения: 15 ноября 2021. Архивировано 15 ноября 2021 года.
- ↑ 1 2 OCT 301-05-202-92E «Полистирол вспенивающийся. Технические условия. Отраслевой стандарт»
- ↑ Гуюмджян П. П., Коканин С. В., Пискунов А. А. О пожароопасности полистирольных пенопластов строительного назначения // Пожаровзрывоопасность. — Т. 20, № 8. — 2011.
- ↑ Протокол № 255 от 28.08.2007 Идентификационного контроля материала пенополистирола ПСБ-С 25 ФГУ ВНИИПО МЧС России
- ↑ Кодолов В. И. Горючесть и огнестойкость полимерных материалов. М., Химия, 1976.
- ↑ Токсичность продуктов горения синтетических полимеров. Обзорная информация. Серия: Полимеризационные пластмассы. — НИИТЭХИМ, 1978.
- ↑ Токсичность летучих продуктов, образующихся в результате термического воздействия на пластмассы при их переработке. Серия: Полимеризационные пластмассы. — НИИТЭХИМ, 1978.
- ↑ Евтумян А. С., Молчадовский О. И. Пожарная опасность теплоизоляционных материалов из пенополистирола. Пожарная безопасность. — 2006. — № 6.
- ↑ Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ (ред. от 03.07.2016) "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" // Википедия. — 2017-03-12.
- ↑ Основные требования пожарной безопасности — Системы Теплоизоляции . Дата обращения: 1 июня 2013. Архивировано 22 июня 2012 года.
Литература
[править | править код]- Кабанов В. А. и др. т.2 Л - Полинозные волокна // Энциклопедия полимеров. — М.: Советская Энциклопедия, 1974. — 1032 с. — 35 000 экз.